英国物理学家牛顿曾经猜想地面上的重力、地球吸引月球与太阳吸引行星的力遵循同样的“距离平方反比”规律,牛顿为此做了著名的“月一地”检验。牛顿根据检验的结果,把“距离平方反比”规律推广到自然界中任意两个物体间,发现了具有划时代意义的万有引力定律。
“月一地”检验分为两步进行:
(1)理论预期:假设地面的地球吸引力与地球吸引月球绕地球运行的引力是同种力,遵循相同的规律。设地球半径和月球绕地球运行的轨道半径分别为R和r(已知r=60R) 。那么月球绕地球运行的向心加速度与地面的重力加速度
的比值
1: 。
(2)实测数据验算:月球绕地球运行的轨道半径r=3.80×108m,月 球运行周期T=27.3天=s,地面的重力加速度为g=9.80m/s2,由此计算月球绕地 球运行的向心加速度a´与地面的重力加速度
的比值
=1: 。
若理论预期值与实测数据验算值符合,表明,地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,与太阳、行星间的引力,真的遵从相同的规律!
在学习了传感器,大家开始动手探究压敏电阻的阻值随压力变化关系时,实验室备有下列实验器材
A.电源E(3 V,内阻约为1 Ω)
B.电流表Al(0.6 A,内阻r1="5" Ω)
C.电流表A2(0.6 A,内阻r2约为1 Ω)
D.开关S,定值电阻R0
(1)同学们设计了如图所示的实验电路,请判断甲是电流表 ,乙是电流表 。(填“Al”或“A2”)
(2)实验中发现测得甲、乙的读数分别为和
,则压敏电阻此时的阻值为 (用字母表示)。
(3)改变力的大小和方向,得到压敏电阻随压力变化的图象如下图所示,除观察到电阻Rx的阻值随压力F的增大而均匀减小外,还可以得到的结论是_______________________。
(4)定值电阻R0的阻值应该选用________________。
A.1 Ω B.5 Ω C.10 Ω D.20 Ω
下图是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置,曲面AB与水平面相切于B点且固定。带有遮光条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点,P为光电计时器的光电门。已知当地重力加速度为g。
(1)利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示,则遮光条的宽度 cm。
(2)实验中除了遮光条的宽度,还需要测量的物理量有 。
A.小物块质量![]() |
B.遮光条通过光电门的时间![]() |
C.遮光条到C点的距离![]() |
D.小物块释放点的高度 |
(3)为了减小实验误差,同学们选择图象法来找出动摩擦因数,那么他们应该选择 关系图象来求解(利用测量的物理量表示)。
某同学通过实验描绘小灯泡的伏安特性曲线,可用的器材如下:电源(电动势为3 V,内阻为1 Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值为20 Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。(电压表和电流表均视为理想电表)
(1)在图甲中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(画在答题卷上)。
(2)开关闭合前变阻器的滑片应置于 端(填“左”或“右”)
(3)实验中得到了小灯泡的U-I图象如图乙所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”),当I=0.5A时,小灯泡的电阻R= Ω。
(4)若某次连接时,把AB间的导线误接在AC之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡获得的最小功率是 W。(计算结果保留2位有效数字)
某实验小组利用如图1所示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律。实验大致过程:将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平;将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。已知重力加速度为g。
需要直接测量的物理量:挡光条的宽度l,两光电门中心之间的距离s,挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2,滑块和挡光条的总质量M,托盘和砝码的总质量m。
(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度l,结果如图2所示,由此读出l=_______mm。
(2)在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少ΔEp=______(用直接测量的字母表示)。
(3)如果ΔEp=___________,则可认为验证了机械能守恒定律。
某实验小组想通过实验测定一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:
待测干电池E(电动势约为1.5 V,内阻约为3 Ω)
直流电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约0.5 Ω)
直流电流表A2(量程0~3 A,内阻约0.1 Ω)
电压表V1(量程0~2 V,内阻约为2 000 Ω)
电压表V2(量程0~6 V,内阻约为6 000 Ω)
滑动变阻器R1(最大电阻20 Ω,额定电流2 A)
滑动变阻器R2(最大电阻200 Ω,额定电流1 A)
电阻箱R3(最大电阻99.9 Ω,额定电流1 A)
开关、导线若干
(1)若用伏安法测电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精确度且便于调节,应选择的电流表是________,电压表是________,滑动变阻器是________。
(2)请将图甲中实物连接成实验电路.
(3)若用伏安法测电源电动势和内阻时,电流表现了故障,不能使用,实验小组如想方便且能较准确地进行测量,需将实验进行改进,只需去掉电流表,将上述器材中的________换成________即可.
(4)请在下框中画出改进后的实验电路图.
(5)实验小组在改进后的实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据,对所得数据进行处理后,在坐标纸上作出了如图乙所示图线.由图线得出:干电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.(结果保留两位有效数字)