要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ,某同学设计了如图甲所示的装置,滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m′,托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出).实验中,重力加速度g取10 m/s2.图甲
图乙
(1) 用游标卡尺测量窄片K的宽度d,如图乙所示,则d=__________mm,用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x,滑块在水平轨道上做匀加速直线运动,挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB,根据运动学公式,可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a=____________;
(2) 该同学通过改变托盘中的砝码数量,进行了多次实验,得到的多组数据如下:
实验 次数 |
托盘和盘中砝码 的总质量m/(kg) |
滑块的加速度 a/(m/s2) |
1 |
0.100 |
0 |
2 |
0.150 |
0 |
3 |
0.200 |
0.39 |
4 |
0.250 |
0.91 |
5 |
0.300 |
1.40 |
6 |
0.350 |
1.92 |
7 |
0.400 |
2.38 |
图丙
请根据表中数据在图丙中作出am图象.从数据或图象可知,a是m的一次函数,这是由于采取了下列哪一项措施________.
A. 每次实验的M+m′都相等 B. 每次实验都保证M+m′远大于m
C. 每次实验都保证M+m′远小于m D. 每次实验的m′+m都相等
(3) 根据am图象,可知μ=________(请保留两位有效数字).
测得接入电路的金属丝的长度为L,金属丝的直径d,已知其电阻大约为25Ω.
(1)在用伏安法准确测其电阻时,有下列器材供选择,除必选电源(电动势1.5V,内阻很小)、导线、开关外,电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选。(填代号)并将设计好的测量电路原理图画在方框内。
A1电流表(量程40mA,内阻约0.5Ω)
A2电流表(量程10mA,内阻约0.6Ω)
V1电压表(量程6V,内阻约30kΩ)
V2电压表(量程1.2V,内阻约的20kΩ)
R1滑动变阻器(范围0-10Ω)
R2滑动变阻器(范围0-2kΩ)
(2)若电压表、电流表读数用U、I表示,用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=。(全部用上述字母表示)
请完成以下两小题:
(1)图a中螺旋测微器读数为____mm。图b中游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)读数为________cm。
(2)欧姆表“×1”档的中值电阻为20Ω,已知其内装有一节干电池,干电池的电动势为1.5V。该欧姆表表头满偏电流为___________mA,要测2.5KΩ的电阻应选__________档.
三个同学根据不同的实验条件,进行了探究平抛运动规律的实验:
(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地。改变小锤击打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明__________________。
(2)乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象应是_____。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明_________________。
(3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中每个小方格的边长为L=1.25 cm,则由图可求得拍摄时每__________ s曝光一次,该小球做平抛运动的初速度大小为__________ m/s。(g取9.8 m/s2)
根据伏安法,由10V电源、0~10V电压表、0~10mA电流表等器材,连接成测量较大阻值电阻的电路.由于电表内阻的影响会造成测量误差,为了避免此误差,现在原有器材之外再提供一只高精度的电阻箱和单刀双掷开关,某同学设计出了按图甲电路来测量该未知电阻的实验方案。
(1)请按图甲电路,将图乙中所给器材连接成实验电路图。
(2)请完成如下实验步骤:
①先把开关S拨向Rx,调节滑动变阻器,使电压表和电流表有一合适的读数,并记录两表的读数,U=8.16V,I=8mA,用伏安法初步估测电阻Rx的大小为Ω。
②调节电阻箱的电阻值,使其为伏安法估测的值,之后把开关S拨向电阻箱R,微调电阻箱的电阻值,使电压表、电流表的读数与步骤①中的读数一致.读得此时电阻箱的阻值R=1000Ω。③该未知电阻Rx=Ω。
(3)利用测得的数据,还可以得到表的内电阻等Ω。
(1)(多选)在做“测定金属的电阻率”的实验中,能够直接测量出的物理量是( )
A.金属丝的横截面积
B.金属丝的长度
C.金属丝的直径
D.金属丝两端的电压
E.金属丝的电阻
F.金属丝的电阻率
(2)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲所示,则金属丝的直径为mm.
(3)若用图乙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值.(填“偏大”或“偏小”)
(4)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如右图所示,则电压表的读数为__________ V,电流表的读数为______ A.