在一次课外实践活动中,某课题研究小组收集到数码相机、手机等电子产品中的一些旧电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子元件.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA).在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,内阻不计)
C.电流表A2(量程2mA,内阻不计)
D.滑动变阻器R1(0~2kΩ,额定电流0.1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.开关S一只,导线若干.
(1)为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员设计了如图所示的电路原理图,所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在图上,其器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整?
(2)如果在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电压表已损坏,用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.
①请你在方框中画出实验电路原理图(标注所用器材符号);
②该实验小组的同学在实验中取得多组数据,然后作出如图所示的线性图象处理数据,则电源电动势为________V,内阻为________Ω.
(8 分)①用如图甲所示的游标卡尺的__________部件(填字母)能很方便地测量管子的内径,如图乙,若该卡尺的游标有20 分度,则图中示数为__________cm。
②如图丙, 用频闪周期为T=0.2 s的频闪相机记录一个小球在斜面上的运动, 由固定在斜面上的标尺测得:AB=1.10 cm ,BC =1.30 cm,CD =1.50 cm,DE= 1.70 cm,EF =1.90 cm,FG =2.10 cm,则小球经过 F时的瞬时速度大小为________ / m s,小球在斜面上运动的加速度大小为________ m/ s2。(计算结果均保留三位有效数字)
某实验小组利用图甲所示的实验装置探究恒力做功与动能改变量的关系。所挂砝码质量为m,重力加速度为g,设小车质量为M(约为砝码质量的2~3倍)。
①平衡小车所受阻力的操作如下:取下砝码,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动,如果打出的纸带如图乙所示,则应适当____________(选填“增大”或“减小”)木板的倾角,直到纸带上打出的点迹____________为止。
②在纸带上选取先后打印的A、B两计数点,设A、B两计数点间的距离为d,打这两点时小车对应的速度分别为vA、vB,则本实验需验证表达式_____________________在误差范围内是否成立。
③某次实验正确操作后,根据测得的实验数据描绘出的v2—s图线如图丙所示,其中横坐标s为小车发生的位移,纵坐标v2为小车运动速度大小的平方。若已知图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,由此可得s=0时小车的速度大小_______,小车质量M=___________。(用题中所给已知量字母表示)
实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,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(金属丝材料已知)。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、导线和学生电源等。
①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:
a.机械调零后,将红、黑表笔分别插入多用电表的“+"、“一”插孔,选择“×1”的电阻档;
b.______________________________(填写b步骤的操作);
c.把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图甲所示,测得金属丝电阻为____________;
②利用电路更准确测量金属丝Rx石的电阻,为了减少实验误差,应选用____________(选填“乙”或“丙”)电路;
③如图丁所示,使用螺旋测微器测得金属丝的直径为____________mm。
由以上测得的实验数据及查表得到的金属丝电阻率值,可测算出金属丝的长度。
如图(c)所示的金属工件,截面外方内圆,外边长约为1cm、内径约为0.5cm、长度约为40cm。
①某同学用游标卡尺测出截面外边长如图(d)所示,其读数a=cm。
②应选用来测量工件内径d,选用来测量工件长度L。(选填“毫米刻度尺”、“游标卡尺”、“螺旋测微器”)
③为了测出该金属的电阻率,该同学设计了如图(e)所示的电路,请按设计的电路完成实物图(f)的连线。
④实验测得工件两端电压为U,通过的电流为I,写出该金属电阻率的表达式ρ=。(用a、d、L、U、I等字母表示)
(1)某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
a.用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
b.将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
c.接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
d.使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)。
在上述过程中,打点计时器在后半段纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据,回答下列问题:(结果保留2位有效数字)
①该电动小车运动的最大速度为_______m/s;
②该电动小车运动过程中所受的阻力大小为_________N;
③该电动小车的额定功率为_________W。