某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G (量程为1mA、内阻约为100Ω) 的内阻.实验室中可供选择的器材有:
电流表A1:量程为3mA 内阻约为200Ω;
电流表A2:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω;
定值电阻R1:阻值为60Ω;
滑动变阻器R2:最大电阻5000Ω,额定电流1.5mA;
滑动变阻器R3:最大电阻50Ω,额定电流150mA;
直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω;
开关,导线若干.
(1)为了精确测量电流表G的内阻,你认为该小组同学应选择的电流表为 、滑动变阻器为 .(填写器材的符号)
(2)在方框中画出你设计的实验电路图.
(3)按照你设计的电路进行实验,测得电流表A的示数为I1,电流表G的示数为I2,则电流表G的内阻的表达式为rg= .
( 8 分)某同学设想用如图甲的装置来测量滑块与导轨间的动摩擦因数。在气垫导轨上安装了两光电门l、2,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。
(1)用游标卡尺测光电门遮光条的宽度d,图乙中游标卡尺读数为cm 。滑块在轨道上做匀变速运动时,先后通过光电门l 、2 所用的时间分别为t1、t2,两光电门间的距离为L ,用d 、t1、t2 、L 表示滑块运动的加速度a为
(2)要使细线中拉力近似等于钩码重力,滑块质量M 与钩码质量m 应满足关系。
(3)满足(2)后,调整气垫导轨水平,断开气源时,测得滑块在轨道上运动的加速度为a1;不改变钩码的质量,接通气源,测得滑块在轨道上运动的加速度为a2,用“a1、a2、g来表示滑块与导轨间的动摩擦因数μ为。
验证机械能守恒定律的实验中:质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所 示(相邻记数点时间间隔为0.02s),长度单位cm,那么打点计时器打下记数点B时,物体的速度vB=_________m/s;从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=_____J,此过程中物体动能的增加量△Ek=___________J(g取9.8m/s2,所有结果保留两位有效数字.);通过计算,数值上△Ep_______△Ek(填“>”“=”或“<”),这是因为____________________________;最后得出实验的结论是_______________________________________.
在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m的重物自由下落,如下图所示,在纸带上打出一系列的点, P是第一个点(实验所用电源的频率f="50Hz," 当地的重力加速度为g=9.8m/s2),那么:
①在实验中, 除铁架台、夹子、打点计时器、电源、纸带和重锤外, 还需选用下述仪器中的哪种? ()
A.秒表 | B.刻度尺 | C.天平 | D.弹簧秤 |
②打点计时器打下计数点B时,重物的速度vB=________m/s(保留到小数点后两位);
③从起点P到打下计数点B的过程中,物体的重力势能减少量△EP="_____m" (保留到小数点后两位);
④实验中重物增加的动能往往________(填“大于”、“等于”或“小于”)它所减少的势能, 产生这种情况的主要原因是_________________;
⑤若纸带不慎断裂, 失去开头部分的几个点,_____(填“能”或“不能”)根据剩下部分验证机械能守恒定律。
( 8分)在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是:
①电流计、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤电键、⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)。
(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)。
(2)若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上,而在电键刚闭合时电流表指针右偏,则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时,电流计指针将______(填“左偏”、“右偏”、“不偏”)。
有一根细长而均匀的金属材料样品,截面为外方(正方形)内圆,如图所示。此金属材料质量约为0.1~0.2 kg,长约30 cm,电阻约为10 Ω。已知这种金属的电阻率为。因管线内径太小,无法直接测量,请根据以下器材,设计一个实验方案测量其内径
。
A毫米刻度尺 B螺旋测微器 C电流表(600mA,10Ω)
D电流表(3A,0.1Ω) E电压表(3V,6kΩ) F滑动变阻器(2 kΩ,0.5A)
G滑动变阻器(10Ω,2A) H直流稳压电源(6V,0.05Ω) I开关一个,带夹子的导线若干
(1)除待测金属材料、A、B、E、H、I外,应选用的实验器材还有。(只填代号字母)
(2)画出你设计方案的实验电路图。
(3)用已知的物理常量(设长度为,截面外边长为
)和所测得的物理量,推导出计算金属管线内径d的表达式。