(9分)某同学在研究性学习中充分利用打点计时器针对自由落体运动进行了如下三个问题的深入研究:
(1)当地的重力加速度是多少?
(2)如何测定物体下落过程中某一位置的速度?
(3)下落过程中机械能是否守恒?
此同学依据这些问题设计了如下实验方案:
如图9甲所示,将打点计时器(频率为f)固定在铁架台上,先打开电源而后释放重物,重物带动纸带从静止开始下落,打出几条纸带并在其中选出一条比较理想的纸带如图乙所示.在纸带上取出若干计数点,其中每两个计数点之间有四个点未画出.
图9
①所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需________(填字母代号)中的器材.
A.交流电源、天平及毫米刻度尺 | B.交流电源、毫米刻度尺 |
C.交流电源、毫米刻度尺及砝码 | D.交流电源、天平及砝码 |
②计算当地重力加速度g=________.(用f、x2、x5表示)
③为了提高实验的准确程度,该同学用图象法剔除偶然误差较大的数据,为使图线的斜率等于重力加速度,除做v-t图象外,还可作________图象,其纵轴表示的是________,横轴表示的是________.
④如图乙所示,打计数点5时重物的速度v5=________.(用f、x3、x4、x5表示)
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图2,可知其直径为 mm;
(2)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1,则该电阻的阻值约为 Ω.
(3)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0~3mA,内阻约50Ω)
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3V,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,要求便于调节且测得多组数据进行分析,所选电流表 ;电压表 ;滑动变阻器 (填所选器材的符号),并在下图框中画出测量的电路图.
(4)如果实验中电流表示数为I,电压表示数为U,并测出该棒的长度为L、直径为d,则该材料的电阻率ρ= (用测出的物理量的符号表示).
从以下器材中选取适当的器材,设计一个测量阻值约为15KΩ的电阻Rx的电路,要求方法简捷,Rx两端的电压从零开始变化,要尽可能提高测量的精度.
电流表A1:量程300μA,内阻r1为300Ω,
电流表A2:量程100μA,内阻r2=500Ω,
电压表V1:量程10V,内阻r3约为15KΩ,
电压表V2:量程3V,内阻r4≈10KΩ;
电阻R0:阻值约为25Ω,作保护电阻用,额定电流为1A,
滑动变阻器R1,阻值约为50Ω,额定电流为1A,
滑动变阻器R2,阻值约为1000Ω,额定电流为1A,
电池组E:电动势4.5V,内阻很小但不可忽略,
开关及导线若干.
(1)应选用的电流表、电压表、滑动变阻器分别是: 、 、 (填仪表代号)
(2)在方框中画出实验电路图
(3)用所测数据对应的物理量计算Rx,计算表达式为Rx=﹣r1.
某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数值依次是 mm、 A、 V
如图甲所示是某同学探宄加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B,在滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连(力传感器可测得细线上的拉力大小),力传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。
(1)该同学用50分度的游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=__________mm
(2)下列不必要的一项实验要求是_____
A.将气垫导轨调节水平
B.使A位置与光电门间的距离适当大些
C.使细线与气垫导轨平行
D.使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
(3)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,测量出滑块在A位置时遮光条到光电门的距离x,则滑块的加速度a=______(用d、t、x表示)
(4)为探究滑块的加速度与力的关系,改变钩码质量.测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点要作出它们的线性关系图象,处理数据时纵轴为F,横轴应为_________
A.t B.t2 C.D.
在光电效应试验中,某金属的截止频率相应的波长为λ0,该金属的逸出功为______。若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验,则其遏止电压为______。已知电子的电荷量、真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h。