光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系,其NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,l、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。
(1)该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,为保证小车所受合外力大小约等于mg需要满足的条件是 ;
(2)为了计算出小车的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测量 ,若上述测量量用x表示,则用这些物理量计算加速度的表达式为a= ;
(3)某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像。
(4)由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是 。
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,渗透了研究问题的多种科学方法:
① 实验环境的等效法 : 平衡摩擦力法;
② 实验条件设计的科学方法:_________控制变量法________;
③ 实验原理的简化:_______近似法______,即当小车质量M车>> m沙时,细绳对小车的拉力大小近似等于砂及桶的总重力m沙g;
④ 实验数据处理的科学方法:_____图象法_____;
⑤ 由a~M车图象转化为a~图象,所用的科学方法:______化曲为直法_______。(选填:“图象法“、“化曲为直法”、“控制变量法”或“近似法”)
某同学用如图所示的实验装置来探究求合力的方法.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为________N.
(2)下列不必要的实验要求是________.(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力 |
B.弹簧测力计应在使用前校零 |
C.拉线方向应与木板平面平行 |
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置 |
利用右图所示的的装置,研究重物自由下落过程中重力势能的减少量与_________________(填“动能的增加量”或“速度的增加量”)的关系,可以验证机械能守恒定律.在处理实验数据时,需要确定打点时重物的动能.一次实验中,质量为m的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点迹,如图所示. 已知相邻两点之间的时间间隔为T.测得A、B两点间的距离为h1,B、C两点间的距离为h2.由此可以确定,在打点计时器打下B点时,重物的动能为_______________.
为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx).某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表:
照度(lx) |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
电阻(kΩ) |
75 |
40 |
28 |
23 |
20 |
18 |
(1)根据表中数据,请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线.
(2)由图线可知阻值随照度变化的特点是:__________________________________.
(3)如图所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,控制开关自动启动照明系统.请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0(lx)时启动照明系统。
光敏电阻RP(符号,阻值见上表);
提供的器材如下:直流电源E(电动势3 V,内阻不计);
定值电阻:R1=10 kΩ,R2=20 kΩ,R3=40 kΩ;
开关S及导线若干.
图中定值电阻应该选择:________
(4)请在在虚线框内完成电路原理图.(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
某课外学习小组想描绘标有“4 V、2 W”的小灯泡的U—I图象 , 除导线和开关外还备有以下器材可供选择:
A.电流表(量程0.6 A ,内阻约为1 Ω)
B.电流表(量程3.0 A ,内阻约为0.2 Ω)
C.电压表(量程5.0 V ,内阻约为5 kΩ)
D.电压表(量程15.0 V ,内阻约为15 kΩ)
E.滑动变阻器(最大阻值为200Ω,额定电流100 mA)
F.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流1.0 A) G.电源(电动势为6.0 V,内阻约为1.5 Ω)
(1)实验中所用的电流表应选;电压表选;滑动变阻器应选.(只需填器材前面的字母代号)
(2)将图中的实物连接成实验所需的电路(有两根导线已经接好).
(3)实验开始时,滑动变阻器的滑片应该置于最端.(填“左”或“右”)