现有以下器材:电流表A(量程0.6A、内阻=0.5Ω),电阻箱R(量程99.99Ω),待测电阻Rx,直流电源(电动势E和内阻r待测),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,带铁夹的导线若干。
某探究实验小组设计如图甲所示的实验电路,用来测定待测电阻的阻值Rx、直流电源的电动势E和内阻r。
(1)按图甲所示的电路,将图乙所示的实物连线补画完整
(2)测量电阻Rx的阻值
①开关S1闭合、开关S2接a,读出电流表的示数I1
②保持开关S1闭合,将开关S2接b,调节电阻箱R的阻值,使得电流表的示数也为I1,此时电阻箱的阻值R= 4.00Ω,则Rx= Ω
(3)测电源的电动势E和内阻r
将开关S1闭合、开关S2接b,调节电阻箱R的阻值,记下电流表的示数I,得到若干组 R、I的数据(见下表),请在图丙所示的坐标纸上作出-R的图象,并根据图象求得电动势E= V,内阻r= Ω(保留两位有效数字)。
(1) 某同学做“验证机械能守恒定律”实验
①该同学开始实验时情形如图所示,接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:
(i);(ii)。
②该同学经修改错误后,在正确操作下,研究从静止开始下落的物体所受阻力的情况,得到如图所示的纸带(A、B、C、D、E均为相邻的打点),测出A、C间的距离为14.77cm,点C、E间的距离为16.33cm。已知当地重力加速度为10m/s2,电源的频率为50Hz,重锤质量为m=1.0kg,设重锤所受阻力大小不变。在从A下落到E的过程中,阻力大小N,通过C点时的即时速度大小为 m/s.(经果保留三位有效数字)
(2)某同学用电压表、电阻箱、开关和若干导线来测一节干电池的电动势和内阻。实验原理图如图甲。
①根据原理图,完成图乙的实物连线。
②电阻箱某次指示如图丙,此时阻值R=
③改变电阻箱的阻值,得到几组R、U值,作出图象如图丁,根据图象求得该电池的电动势E= ,内阻r= (保留三位有效数字)
Ⅰ.乙同学采用如图所示的装置进行了有关“动能定理”探究的实验。
a.按图把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D……;
c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3……;
d.用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3……;(重力加速度g=9.80m/s2)
e.求出B、C、D、……各点速度的大小,分别记为v1、v2、v3……,再求出它们的平方、
、
……;
f.用纵坐标表示速度的平方,横坐标表示配重重力所做的功W,作出
图象,并在图象中描出(
,
)坐标点,再连成图线;
(以下计算保留到小数点后两位)
①在步骤d中,该同学测得,则配重重力所做的功
J;
②该同学得到的图象如图所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度
m/s;
③小车的质量M=kg.
Ⅱ.某学习小组通过实验来研究用电器D的导电规律。他们在实验中测得用电器D两端的电压与通过D的电流的数据如下表:
U/V |
0.0 |
0.2 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
I/A |
0.000 |
0.050 |
0.100 |
0.150 |
0.180 |
0.195 |
0.205 |
0.215 |
(1)请根据上述表格中的数据,在图中用笔连线补充完成该电路的实物图;
(2)利用这些数据绘出的用电器D的伏安特性曲线如图所示。已知A、B两端电压恒为1.5V,请结合图线解决下列问题:
①若把用电器D接入如图所示的电路中时,电流表的读数为0.100A,则定值电阻R0阻值为________Ω;
②若将两个与上述电阻相同的定值电阻R0并联后接入同一电路,如图,则在该电路中用电器D的工作压为__________V。
采用“伏安法”测电阻,无论是“安培表外接”还是“安培表内接”都会出现系统误差,为此某同学采用如右图所示电路测定待测电阻Rx的阻值。实验器材如下:
电池组E,电动势为4.5 V,内阻很小;
电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩ;
电流表A,量程2 mA,内阻约50Ω;
滑动变阻器R,阻值范围0~20Ω;
Rx是待测电阻,阻值约3kΩ;
开关S1、S2,导线若干。
①请根据电路图,将实验器材连接成实验电路(图中部分电路已连接)。
②闭合开关前,先将滑动变阻器的滑动端置于电路图中的端(填a或b),然后闭合开关S1、S2,适当调节滑动变阻器R,记下电流表和电压表的示数I1、U1;再断开开关S2,记下电流表和电压表示数为I2、U2。则被测电阻Rx=(用电表的示数表示);
③你认为上述实验能否消除系统误差:(填“能"或“不能”)。
在“验证牛顿第二定律的实验”中,某同学设计了如图所示的实验方案。两个相同的小车放在光滑水平板上,前端各系一细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放砝码。小盘和砝码所受的重力等于使小车匀加速运动的力(本题可以这样近似处理)。增减盘中砝码可以改变小车受到的合力,增减小车上的砝码可以改变小车的质量。两小车后端各系一细线,用一个黑板擦把两条细线同时按在桌子上,使小车静止。抬起黑板擦,两小车同时开始运动,按下黑板擦,两小车同时停下来。
两小车及其中砝码的总质量分别记为m1、m2,两个小盘及其中砝码所受的总重力分别记为G1、G2,实验中,从右图所示位置由静止开始抬起黑板擦又放下,两小车通过的位移分别为x1、x2。则根据以上数据:
(1)当满足时,验证即可验证小车加速度与合力成正比;
(2)当满足时,验证即可验证小车加速度与质量成反比。
(用含m1、m2、G1、G2、x1、x2的表达式作答)
某兴趣小组为了测量一待测电阻的阻值,首先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用其他方法更精确地测量。实验室里准备了以下器材:
A.多用电表 | B.电压表![]() ![]() |
C.电流表![]() ![]() ![]() |
D.电压表![]() ![]() |
E.滑动变阻器,最大阻值5
F.滑动变阻器
,最大阻值50
G.电阻箱,阻值
另有:电源(电动势约),导线、开关若干
(1)①在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“”欧姆挡,其阻值如图甲中
指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用欧姆挡;
②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则的阻值大约是
;
(2)①在用某种测量方法精确测量该电阻的阻值时,要求待测电阻的电压从零开始可以连
续调节,测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。则在上述器材中,除了电源、导线、开关外还应选用的器材是(填器材前面的字母序号);
②在虚线框内画出用此方法测量该电阻阻值时的实验电路图。
③若选测量数据中的一组来计算,则
,表达式中各个符号物理的意义是:。