本学期我们学校物理实验室进行了改造,新进了一批螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=3.4×10-8 Ωm。课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等。
⑴他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×1”;
②________________________________________________________________;
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图(a)所示。
⑵根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图(b)的四个电路中选择_________电路来测量金属丝电阻;
⑶千分尺测量长度可以精确到 mm.他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数为_________mm;
⑷根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为_________m。(结果保留两位有效数字)
⑸他们正确连接电路,接通电源后,调节滑动变阻器,发现电流始终无示数。他们利用多用电表的电压档检查电路故障,写出简要步骤。
由于实验室中矩形玻璃砖数量不够,部分同学须改用直角三棱镜做“测定玻璃的折射率”实验,实验步骤如下:
a.如右图先在一张白纸上作出相互垂直的直线ab和a/b/ ,以ab和a/b/作为三棱镜的两个界面,并在直线ab上标出O点.
b.描出P3、P4的位置.
c.将三棱镜放在白纸上,使短边跟ab对齐,长边跟a/b/对齐,画出斜边bb/.
d.在长边a/b/的外侧透过三棱镜观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像完全被P2的像挡住.
e.在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P1、P2的像及P3.
f.过O点作一垂直于ab的线段OA,在OA上垂直纸面插上两枚大头针P1、P2.
g.移去三棱镜和大头针,连接P3、P4交a/b/于点O/,作过O/与a/b/垂直的直线MN.
h.作出光路图,计算折射率n.
根据上面叙述回答下列问题:
①正确实验步骤顺序为。
②请在图中画出准确完整的光路图。
③请根据图中所给数据,求出该玻璃的折射率n=。
(2)某同学在做完测定玻璃折射率的实验后,突发奇想,他说受到实验中光路侧移的启示,设计了一个厚度检测仪,可以用来检测玻璃厚度是否均匀,原理大致是:如图所示,取一块厚度均匀的矩形玻璃砖摆放好,固定的一束激光AO以不变的入射角θ1照射到MN表面,折射后从PQ面射出,最后出射光线照射到光电管C上,光电管C可将光信号转变为电信号,如右图所示,依据激光束在C上移动的距离,可确定玻璃砖厚度的变化,若某次检测中发现光斑在C上左移了Δs,则此玻璃砖的厚度与原来相比变(填“厚”或“薄”)。
(1)如图在研究平抛物体的运动的实验中,某同学按要求描绘了小球做平抛运动过程的轨迹,O为坐标原点,轨迹上某点的坐标为(x,y),则小球的初速度为。
(2)在已经知道平抛运动的竖直分运动是自由落体运动的前提下,要探究平抛运动在水平方向的运动规律,我们需要测出几段相等的时间间隔内物体在水平方向上的位移,再分析这些位移的特点。如图,为了使物体在纵坐标上相邻位置间的时间间隔相等,坐标y2应该取y1。
(3)研究平抛物体的运动,在安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是()
A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小 |
B.保证小球飞出时,初速度水平 |
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等 |
D.保证小球运动的轨道是一条抛物线 |
有同学想通过实验来体验向心力公式,设计的实验方案如下:如图所示,线的一端系一个重物,手执线的另一端,使重物在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。当转速(角速度)相同(可从喊1、2、3、4…的节奏相同加以控制)时,根据你所学的知识,你认为线长易断,还是线短易断?_____________(填“长”或“短”)。如果重物运动时细线被桌上的一个针子挡住,随后重物以不变的速率在细线的牵引下绕钉子做圆周运动。细线碰钉子时,是钉子离重物越远线易断,还是离重物越近线易断?________________(填“远”或“近”)。
(18分)(1)某班同学在做“练习使用多用电表”的实验。
①某同学用多用电表的欧姆挡测量电阻的阻值,当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置时,多用电表指针示数如图1所示,此被测电阻的阻值约为Ω。
②某同学按如图2所示的电路图连接元件后,闭合开关S,发现A、B灯都不亮。该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障。检查前,应将开关S。(选填“闭合”或“断开”)
③若②中同学检查结果如表所示,由此可以确定______________。 A.灯A断路 B.灯B断路 C.灯A、B都断路 D.
、
间导线断路
(2)某同学采用如图3所示的装置验证规律:“物体质量一定,其加速度与所受合力成正比”。.按图3把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;
.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重,接通电源,放开小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号;
.保持小车的质量M不变,多次改变配重的质量
,再重复步骤
;
.算出每条纸带对应的加速度的值;
.用纵坐标表示加速度
,横坐标表示配重受的重力
;(作为小车受到的合力F),作出
图象。
①在步骤中,该同学是采用
图象来求加速度的。图4为实验中打出的一条纸带的一部分,
纸带上标出了连续的3个计数点,依次为B、C、D,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打C点时,小车的速度为m/s;
②其余各点的速度都标在了坐标系中,如图5所示。
时,打点计时器恰好打B点。请你将①中所得结果标在图5所示的坐标系中,并作出小车运动的
图线;利用图线求出小车此次运动的加速度
m/s2;
③最终该同学所得小车运动的图线如图6所示,从图中我们看出图线是一条经过原点的直线。根据图线可以确定下列说法中不正确的是())
A.本实验中小车质量一定时,其加速度与所受合力成正比
B.小车的加速度可能大于重力加速度
C.可以确定小车的质量约为0.50kg
D.实验中配重的质量远小于小车的质量
现要验证“当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图9所示)、小车、计时器、米尺、弹簧秤,还有钩码若干实验步骤如下(不考虑摩擦力的影响),在空格中填入适当的公式或文字。
(1)用弹簧秤测出小车的重力,除以重力加速度得到小车的质量M
(2)用弹簧秤沿斜面向上拉小车保持静止,测出此时的拉力F。
(3)让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。用米尺测量A与A2之间的距离s,从运动学角度得小车的加速度a=.
(4)在小车中加钩码,所加钩码总质量为m,要保持小车与钩码的合外力不变,你将如何调节A1相对于A2的高度h?
(5)多次增加钩码,在小车与钩码的合外力保持不变情况下,可得钩码总质量m与小车从A1到A2时间t的关系式为:m=。