在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中,
(1)下列器材中不必要的是
A.重物 B.纸带
C.天平 D.电源
(2)如图所示为实验得到的一条点迹清晰的纸带,把第一个点记做O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.78cm、70.00cm、77.58cm、85.52cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到B点,重力势能的减少量等于________J,动能的增加量等于________J.(已知所用重物的质量为1.00kg,当地重力加速度g=9.80m/s2,取3位有效数字.)
某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率,实验过程如下:
(1)将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上,用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界
(2)①激光笔发出的激光从玻璃砖上的 点水平入射,到达 面上的 点后反射到 点射出.用大头针在白纸上标记 点、 点和激光笔出光孔 的位置
②移走玻璃砖,在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路,作 连线的延长线与 面的边界交于 点,如图(a)所示
③用刻度尺测量 和 的长度 和 . 的示数如图(b)所示, 为________ 。测得 为
(3)利用所测量的物理量,写出玻璃砖折射率的表达式 ________ ;由测得的数据可得折射率 为________(结果保留3位有效数字)
(4)相对误差的计算式为 。为了减小 测量的相对误差,实验中激光在 点入射时应尽量使入射角________。
一兴趣小组拟研究某变压器的输入和输出电压之比,以及交流电频率对输出电压的影响。题图1为实验电路图,其中 和 为变压器的原、副线圈, 和 为开关,P为滑动变阻器 的滑片,R为电阻箱,E为正弦式交流电源(能输出电压峰值不变、频率可调的交流电)。
(1)闭合 ,用多用电表交流电压挡测量线圈 两端的电压。滑片P向右滑动后,与滑动前相比,电表的示数_______(选填 “变大”“不变”“ 变小”)。
(2)保持 断开状态,调整E输出的交流电频率为50 Hz,滑动滑片P,用多用电表交流电压挡测得线圈 两端的电压为2500 mV时,用示波器测得线圈 两端电压u随时间t的变化曲线如图所示,则线圈 两端与 两端的电压比值为_______(保留3位有效数字)。
(3)闭合 ,滑动P到某一位置并保持不变。分别在E输出的交流电频率为50 Hz、1000 Hz的条件下,改变R的阻值,用多用电表交流电压挡测量线圈 两端的电压U,得到U-R关系曲线如图3所示。用一个阻值恒为20 Ω的负载 替换电阻箱R,由图可知,当频率为1000 Hz时, 两端的电压为_______mV;当频率为50 Hz时,为保持 两端的电压不变,需要将 与一个阻值为_______Ω的电阻串联。(均保留3位有效数字)
某实验小组用单摆测量重力加速度。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、刻度尺、50分度的游标卡尺、摄像装置等。
(1)用游标卡尺测量摆球直径d。当 并拢时,游标尺和主尺的零刻度线对齐。放置摆球后游标卡尺示数如图甲所示,则摆球的直径d为________mm。
(2)用摆线和摆球组成单摆,如图乙所示。当摆线长度l=990.1mm时,记录并分析单摆的振动视频,得到单摆的振动周期T=2.00 s,由此算得重力加速度g为_____ (保留3位有效数字)。
(3)改变摆线长度l,记录并分析单摆的振动视频,得到相应的振动周期。他们发现,分别用l和 作为摆长,这两种计算方法得到的重力加速度数值的差异大小 随摆线长度l的变化曲线如图所示。由图可知,该实验中,随着摆线长度l的增加, 的变化特点是____________,原因是____________。
在“测量金属丝的电阻率”实验中,某同学用电流表和电压表测量—金属丝的电阻。
(1)该同学先用欧姆表“ ”挡粗测该金属丝的电阻,示数如图1所示,对应的读数是_______ 。
(2)除电源(电动势 ,内阻不计)、电压表(量程 ,内阻约 )、开关、导线若干外,还提供如下实验器材:
A. 电流表(量程 ,内阻约 )
B.电流表(量程 ,内阻约 )
C.滑动变阻器(最大阻值 ,额定电流 )
D.滑动变阻器(最大阻值 ,额定电流 )
为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选用________,滑动变阻器应选用_______。(选填实验器材前对应的字母)
(3)该同学测量金属丝两端的电压 和通过金属丝的电流 ,得到多组数据,并在坐标图上标出,如图2所示。请作出该金属丝的 图线_____,根据图线得出该金属丝电阻 ________ (结果保留小数点后两位)。
(4)用电流传感器测量通过定值电阻的电流,电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡,电流随时间变化的图线如图4所示,请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。( )
物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如:
(1)实验仪器。用游标卡尺测某金属管的内径,示数如图1所示。则该金属管的内径为_______mm。
(2)数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点,其中一部分如图2所示,B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点,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。则打C点时,纸带运动的速度 ________ (结果保留小数点后两位)。
(3)实验原理。图3为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后,要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多。请分析说明这个要求的理由。