某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系。
(1)做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1= ;经过光电门2时的速度表达式v2 = ,滑块加速度的表达式a= 。(以上表达式均用已知字母表示)。如图乙所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为 mm。
(2) 为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h(见图甲)。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是
A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大 |
B.M增大时,h减小,以保持二者乘积减小 |
C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变 |
D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小 |
某同学通过实验测量一种合金的电阻率。
(1)用螺旋测微器量合金丝的直径,读数如图所示,可读出合金丝的直径为 mm;
(2)现有电源(E=4V,内阻可不计),滑动变阻器(0~50Ω),电流表(0~0.6A,内阻约为1Ω),电压表(0~3V,内阻约为3KΩ),开关和导线若干。该同学分别用电流表的两种不同接法测量合金丝的电阻,记录两组不同的数据如下:
实验一 |
||||||
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电压U(V) |
0.80 |
1.20 |
1.60 |
2.20 |
2.50 |
2.80 |
电流I(A) |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.27 |
0.31 |
0.35 |
实验二 |
||||||
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电压U(V) |
0.80 |
1.20 |
1.60 |
2.20 |
2.50 |
2.80 |
电流I(A) |
0.09 |
0.13 |
0.18 |
0.24 |
0.28 |
0.31 |
①由数据可知,该同学采用滑动变阻器的 接法(填“限流式”或“分压式”);
②由数据可知,利用 (填“实验一”或“实验二”)的数据计算所得结果更接近合金丝电阻的真实值。
在“测定金属的电阻率”的实验中,若待测金属丝的电阻约为5Ω,要求测量结果尽量准确,且从零开始多测几组数据。提供以下器材供选择:
A.电池组(3 V,内阻约1 Ω)
B.电流表(0~3 A,内阻约0.012 5 Ω)
C.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)
D.电压表(0~3 V,内阻约4 kΩ)
E.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
F.滑动变阻器(0~20 Ω,允许最大电流1 A)
G.滑动变阻器(0~2 000 Ω,允许最大电流0.3 A)
H.开关、导线若干
(1)除了A和H,实验时还应从上述器材中选用_____________
(2)测电阻时,两电表和待测金属丝电阻Rx在组成测量电路时,应采用电流表________(选填“外”或“内”)接法,待测金属丝电阻的测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”);
(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如下图所示,则读数为________mm;
(4)若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=________.
某研究性学习小组欲较准确地测量一电池组的电动势及其内阻.给定的器材如下:
A.电流表G(满偏电流10 mA,内阻10 Ω)
B.电流表A(0~0.6 A~3 A,内阻未知)
C.滑动变阻器R0(0~100 Ω,1 A)
D.定值电阻R(阻值990 Ω)
E.多用电表
F.开关与导线若干
(1)某同学首先用多用电表的直流10 V挡粗略测量电池组的电动势,电表指针如右图所示,则该电表读数为_______V.
(2)该同学再用提供的其他实验器材,设计了如下图甲所示的电路,请你按照电路图在图乙上完成实物连线.
(3)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得到被测电池组的电动势E=______V,内阻r=______Ω(保留2位有效数字).
某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是_______m/s,小车运动的加速度计算表达式为________________,加速度的大小是_______m/s2(计算结果保留两位有效数字)。
某同学利用图甲所示实验装置获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图乙所示。实验中小车的质量为200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻质光滑定滑轮,小车的加速度可通过打点计时器打出的纸带得到。请回答下列问题:
(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成___________(填“线性”或“非线性”)关系。
(2)由图乙可知,a-m图线不经过原点的原因是_____________________。
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是 ,钩码的质量应满足的条件是_____________________。