中国机器人农民发明家吴玉禄(被誉为中国的特斯拉)只有小学文化,为了给他的机器人吴老二找一个可充电电池,他在废品站找到了一个象电池一样有两个电极的装置,上面标有“TNT”等字样,他高兴地拿回去充电,结果差点丢了性命。如果你是他的儿女,为了安全起见,你能给他提出一些建议或帮助吗?
(1)经上网查找这是只工业电雷管,由电能转化成热能而引发爆炸的,利用了电流的热效应。给你一个多用电表你会选择 (直流电流,直流电压,电阻)挡来判断它是否为电池,可保证既安全又方便。
(2)经核实该电雷管全电阻值为6Ω,其中电热丝阻值为5Ω,引脚线长2m,阻值为1Ω,当通以0.45A电流时约6s钟爆炸,若吴玉禄用5.4V的电压给它充电时理论上约 s钟爆炸(危险)。
(3)某兴趣小组发扬吴玉禄精神,用伏安法设计了一实际精确测量上述单只电雷管电阻的电路.准备了以下实验器材:
待测电雷管Rx ,炸药桶(保护作用,防爆破)
电流表A1:量程0.5A 、内阻约0.5Ω
电流表A2:量程30mA、内阻约30Ω
电压表V1:量程30V、内阻约10 kΩ
电压表V2:量程2V、内阻约3kΩ
滑动变阻器R:0~10Ω 电阻箱R0:0~999.9Ω,0.1A
干电池E:电动势E=1.5V,内阻r约0.1Ω
电键S及导线若干,
① 请设计一个较合理的电路原理图,画在规定方框内,要求通过电雷管的电流不超过27mA,电压能从零调节,尽可能减小误差。
② 并写出Rx的计算公式Rx= ;说明公式中各物理量的意义:
。
为了较为精确测量某一定值电阻的阻值,兴趣小组先用多用电表进行粗测,后用伏安法精确测量.现准备了以下器材:
A.多用电表 | B.电压表V1,量程6V,内阻约10kΩ |
C.电压表V2,量程15V,内阻约20kΩ | D.电流表A1,量程O.6A,内阻约0.2Ω |
E.电流表A2,量程3A,内阻约O.02Ω F.电源:电动势E=9V
G.滑动变阻器R1,最大阻值10Ω,额定电流2A
H.导线、电键若干
(1)在用多用电表粗测时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡,此时欧姆表的指针位置如图甲所示,为了减小误差,多用电表的选择开关应换用_______欧姆挡;按操作规程再次测量该待测电阻的阻值,此时欧姆表的指针位置如图乙所示,其读数是_______Ω.
(2)在用伏安法精确测量时,要求待测电阻的电压从0开始连续调节,则要完成测量,应选择的器材是_________ (填器材前面的字母代号),并在方框内画出实验电路图.
在科学探究活动中,分析实验数据并归纳得出结论是非常重要的环节.在“探究物体直线运动的规律”实验中, 某实验小组测得位移s和时间t的数据如下表.
所测的 物理量 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
时间t(s) |
0.89 |
1.24 |
1.52 |
1.58 |
1.97 |
2.15 |
位移s(m) |
0.25 |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
1.25 |
1.50 |
(1)根据数据在坐标纸上作出物体运动的s-t图象.
(2)根据作图可判断出表格中第组数据有错误.
(3)若某同学提出位移与时间的二次方成正比的猜想,为验证猜想是否正确,应作图象.若该猜想成立,则物体做直线运动.
某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦。实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。
a. 该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为O点,顺次选取5个点,分别测量这5个点到O之间的距离,并计算出它们与O点之间的速度平方差△V2(△V2=" V" 2-V 02),填入下表:
若测出小车质量为0.2kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为N
b.若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数,明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是,
实验操作中改进的措施是。
听说水果也能做电池,某兴趣小组的同学将一个土豆
做成“水果电池”。同学们通过查阅资料知道这种水果的电动
势大约1V左右,又用量程为0~3V、内阻约50kΩ的伏特表测
其两极时读数为0.96V。可是当他们将四个这样的水果电池串
起来给标为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光。检
查灯泡、线路均没有故障,而用伏特表直接测量其电压确实
能达到3V多。
(1)据你分析,出现这种现象的原因应当是:(不要求写分析、推导过程)。
(2)为了能尽可能准确测定“水果电池”的电动势和内阻,若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻为1Ω) |
B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6mA ,内阻为800Ω) |
C.灵敏电流表A3(量程为0~300μA ,内阻未知) |
D.滑动变阻器R1(最大阻值约10Ω) |
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)
F.变阻箱(0~9999Ω)
①实验中应选择的器材是________(填器材前的字母代号)。
②在方框中画出应采用的电路。
某同学要探究一种新材料制成的均匀圆柱体的电阻。步骤如下:]
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度L= ▲mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可知其直径d= ▲mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为▲Ω。
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω)
电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S
导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在框中补全测量的电路图,并标明所用器材的代号。
(5)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ= ▲(结果保留两位有效数字)