某研究性学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系,选取一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱.进行了如下实验:
(1)该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧.现采用伏安法测定盐水柱的电阻,有如下实验器材可供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流1A; |
B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约![]() |
C.电流表A2:量程0~600mA,内阻约![]() |
D.电压表V:量程0~15V,内阻约![]() |
E.滑动变阻器R1:最大阻值;
F.滑动变阻器R2:最大阻值;
G.开关.导线等
在可供选择的器材中,应选用的电流表是_______(填“A1”或“A2”),滑动变阻器是________(填“R1”或“R2”);
(2)根据所选器材,在图示方框内画出实验原理图
(3)握住乳胶管两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L.电阻R的数据如下表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
长度L(cm) |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
40.0 |
45.0 |
电阻R(![]() |
1.3 |
2.1 |
3.0 |
4.1 |
5.3 |
6.7 |
为了借助线性图像,形象直观地研究电阻R与长度L的关系,该小组用纵坐标表示电阻R,你认为横坐标应用 物理量表示.
某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系.可用的器材如下:电源(电动势3V,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干.
①实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-I图象如图a所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而(填“增大”、“减小”或“不变”)
②根据图a,在图b中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)
有一个未知电阻R,用图中P和Q两种电路分别对它进行测量,用P图电路测量时,两表读数分别为5.5V,0.49A,用Q图电路测量时,两表读数分别为4.4V,0.50A,则用图所示电路测该电阻的阻值误差较小,测量值Rx =,测量值比真实值偏(填“大”或“小”).
右上图为某同学根据测定一节干电池的电动势和内电阻的实验数据绘制成的U-I图,由此可得干电池的电动势E =__________V,内阻r =Ω.(E、r的结果分别保留3位和2位有效数字)
下图为用10等分游标尺进行一次测量时的示意图,此时游标卡尺的读数为
________mm.
铁路转弯处的弯道半径r是根据地形来决定的,弯道处要求外轨比内 轨高,其内、外轨高度差为h的设计不仅与轨道半径有关,还取决与火车在弯道上行驶的速度,表一是铁路设计人员技术手册中弯道半径r与对应的轨道高度差h:
(1)根据表一中的数据,计算出每个弯道的轨道半径的倒数,填入表二中,并根据表中的数据在给定的h—1/r坐标(图4-4-10)中做出试导出h—1/r图象,根据图象可得出h与r关系是:.
(2)铁路建成以后,火车在通过弯道时,为保证安全,要求内、外轨对车轮均不产生侧向力,又已知我国铁路内、外轨的间距设计值为L=1435mm,结合表中数据计算出我国火车的转弯速率v=.(以kn/h为单位,结果取整数,当路轨倾角很小时有:sinθ≈tanθ).
(3)随着人民生活节奏的加快,对交通运输的快捷提出了跟高的要求,为了提高运输能力,国家对铁路不断进行提速,这就要求铁路转弯速率也需要提高,请你根据上述计算和表格分析提出应采取怎样的有效措施?至少提出两点:
①.
②.