研究物体运动的加速度与物体所受力的关系的实验装置如图甲所示,实验的步骤如下:
① 把一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上,使定滑轮伸出桌面。
② 把打点计时器固定在长木板没有定滑轮的一端,并把打点计时器连接到电源上。
③ 把小车放在长木板上并靠近打点计时器的地方,把纸带的一端固定在小车上且让纸带穿过打点计时器。
④ 细线的一端固定在小车上并跨过定滑轮,另一端悬挂一砝码盘,调整滑轮的高度使滑轮和小车间的细线与长木板平行。
⑤ 接通打点计时器电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一列小点。
⑥ 改变砝码盘中砝码的质量,更换纸带,重复上面步骤。
⑦ 根据纸带上打的点算出每次实验时小车的加速度,把每次实验时砝码和砝码盘的重力记录在相应的纸带上。
⑧ 以小车的加速度a为纵坐标,细线的拉力F(砝码和砝码盘的总重力)为横坐标,建立坐标系,画出a—F图象得出加速度与力的关系。
(1)上述操作步骤中明显遗漏的步骤是_________________________。
(2)某同学画出的a—F图象如图乙所示,图线不是直线的可能原因是__________________。
(3)另一位同学将本实验做了改动:每次实验时将小车上的砝码拿下放到砝码盘上,其他操作都与上面一样。那么他画出的a—F图象________(填“是”或“不是”)一条过坐标原点的直线,原因是_________________________________________________。
某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5 Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找到以下供选择的器材:
A.电池组E(3V,内阻约1Ω)
B.电流表A1(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表A2(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表V1(0~3V,内阻4kΩ)
E.电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)
F.滑动变阻器R1(0~20Ω,允许最大电流1A)
G.滑动变阻器R2(0~2000Ω,允许最大电流0.3A)
H.开关、导线若干
(1)实验时电压表选;电流表选;滑动变阻器选(填字母代号).
(2)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图所示,则读数为________ mm.
(3)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=________.
(4)请设计合理的测量电路,把电路图画在作图框中,在图中标明元件符号.
某同学为了测量电流表A1的内阻精确值,有如下器材:
电流表A1(量程300 mA,内阻约为5Ω);
电流表A2(量程600 mA,内阻约为1Ω);
电压表V(量程15 V,内阻约为3 kΩ);
滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流为1 A);
滑动变阻器R2(0~50Ω,额定电流为0.01A);
电源E(电动势3 V,内阻较小);
定值电阻R0(5Ω);
单刀单掷开关一个、导线若干。
①要求待测电流表A1的示数从零开始变化,且多测几组数据,尽可能的减少误差,以上给定的器材中滑动变阻器应选。在答题卡的方框内画出测量用的电路原理图,并在图中标出所用仪器的代号。
②若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则r1的表达式为r1=;上式中各符号的物理意义是_______________________________________。
某电阻元件的阻值R随温度t变化的图像如图甲所示。一个同学进行了如下设计:将一电动势E=1.5V(内阻不计)的电源、量程5mA内阻为100Ω的电流表、电阻箱R′ 以及用该电阻元件R,串联成如图乙所示的电路。如果把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。
①电流刻度较小处对应的温度刻度;(选填“较高”或“较低”)
②若电阻箱阻值R′=250Ω,图丙中3mA刻度处对应的温度数值为℃。
某同学对一物体长度进行测量,正确记录的数据为1.68cm,该同学可能使用的测量工具是(填工具前的符号)
A.最小刻度为1mm的刻度尺 |
B.游标卡尺甲(10分度) |
C.游标卡尺乙(20分度) |
D.螺旋测微器 |
(10分)小明、小刚、小敏所在的学习兴趣小组在研究玩具电动机的工作状态时,想描绘出电动机工作时两端电压U和通过电动机线圈的电流I的U– I图线。
实验室备有下列器材:
待测电动机M(额定电流0. 9 A,额定电压4. 0 V )
电流表A1量程5A,内阻约0.1Ω)
电流表A2(量程0.6A,内阻2. 0Ω)
电压表V1(量程4. 5 V,内阻约8 kΩ).
电压表V2(量程3V,内阻约10kΩ)
电阻箱R0 (0~99. 9Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为100 Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω)
电源E(电动势为6V,内阻很小)
开关S,导线若干
为了达到实验目的且操作方便、并尽可能提高测量精度,他们设计了图甲所示的测量电路图,并让小明先把量程为0. 6A的电流表改装成了量程为l.0A的电流表。
①图甲中电流表应选,电压表应选。滑动变阻器应选虚线框中的元件是。(均填器材代号字母)
②实验中,小组同学团结合作、按正确操作完成了实验。小敏根据探测记录,作出了图乙所示的M在不转动和转动两种情形下两端电压U随电流I变化的图线。由图可知,M内部线圈的电阻约为Ω。(结果保留两位有效数字)
③小刚根据小敏作出的U–I图线对M两端电压数据进行比较。他发现:M两端电压为2. 5 V时通过M的电流,居然小于M两端电压为2.0 V时通过M的电流!出现这一结果的主要原因是:。