图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,…。求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出
关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则
与m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。
某实验小组利用如下器材测量某金属丝的电阻率:
A. 电源(3V,内阻约为0.1Ω)
B. 电流表(量程0.6A,内阻约为0.1Ω)
C. 电流表(量程3A,内阻约为0.03Ω)
D. 电压表(量程3V,内阻约为3kΩ)
E. 滑动变阻器(1kΩ,0.3A)
F. 滑动变阻器(20Ω,2A)
G.待测金属丝、螺旋测微器、米尺、开关和导线等
①实验的主要步骤如下:
a.截取一段金属丝,拉直并固定在两端带有接线柱的米尺上,观察其接入长度在米尺上的示数如图所
示甲所示,则读数为cm;
b.用螺旋测微器测出金属丝的直径,某次测量时示数如图乙所示,其读数为____mm;
c.正确连接电路,合上开关;
d.改变滑动变阻器的位置,读出电压表和电流表的示数,记录如下表:
e.断开开关,整理器材,结束实验操作。
②根据以上信息,你认为该小组选用的电流表是,滑动变阻器是(只填仪器前的代号);请设计较为节能且误差较小的电路,并把下列电路连接完整。
③该小组的测量数据已标在U-I图上,请作图线并计算该金属丝的电阻值为Ω(保留两位有效字),根据电阻定律即可得到该金属丝电阻率。
分)(某同学利用打点计时器测量福州的重力加速度,某次实验得到的一段纸带如图所示,O、A、B、C、D为相邻的五个点,测得OA=5.5mm、OB=14.9mm、OC=28.3mm、OD=45.2mm,打下相邻两个点间的时间间隔为0.02s。
①用逐差法算出福州的重力加速度g=_____m/s2(结果保留三位有效数字)
②通过查阅资料发现福州的重力加速度标准值为9.79m/s,比较①的结果发现两者并不相等,除了读数误差外,你认为产生误差的其它主要原因可能是。(只要求写出一种原因)
如图为测定一节干电池的电动势和内阻的电路原理图。现备有以下器材:
A.干电池(E约为1.5V,r约为1Ω)
B.电压表(0~3V)
C.电流表(0~0.6A)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,2A)
E.滑动变阻器R2(0~100Ω,0.1A)
(1)在实验中滑动变阻器应选用(填“R1”或“R2”)。闭合开关S前,滑动变阻器的滑动头P应移到端(填“a”或“b”);
(2)这位同学测量时记录了5组数据,在坐标纸上画出U-I图线如右图所。根据图线求出一节干电池的电动势E约为____________V,内阻r约为____________Ω。
(1)如图所示为某同学用游标卡尺测量一均匀圆柱体长度,由图可知其长度为mm;
(2)为了描绘该小灯泡L的伏安特性曲线,实验室可提供选择的器材及代号如下:
A.小灯泡L(3.0V,1.8 W);
B.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流1.5A);
C.电压表V1(量程:0~3 V,RV约为5 kΩ);
D.电压表V2(量程:0~15 V,RV约为10 kΩ);
E.电流表A1(量程:0~0.6 A,RA约为0.5Ω);
F.电流表A2(量程:0~3 A,RA约为0.1Ω);
G.蓄电池组(电动势约为4V)、电键各一个,导线若干;
①请你用笔线代替导线将右上图所示的实验电路图补充完整;
②实验中应选电压表,电流表。(请填写器材前面的字母序号)
某实验小组同学用如图所示装置探究“物体加速度与力、质量的关系”。
(1)在研究物体加速度与力的关系时,保持不变的物理量是(只需填A或B)
A.小车质量
B.塑料桶和桶中砝码的质量
(2)实验中,首先要平衡摩擦力,具体做法是(只需填A或B)
A.在塑料桶中添加砝码,使小车带着纸带匀速运动。
B.取下塑料桶,垫起滑板的一端,使小车带着纸带匀速运动。
(3)实验中要使小车的质量(填“远大于”或“远小于”)塑料桶和桶中砝码的质量,才能认为细线对小车的拉力等于塑料桶和砝码的重力。
(4)在该实验中,所用交流电的频率为50Hz.某次实验中得到的一条纸带如下图所示,从比较清晰的某点起,取五个计数点,分别标明0、1、2、3、4.量得s1="2.15" cm,s2=2.90cm,s3=3.70cm,s4=4.40cm
则打点“3”时小车的瞬时速度大小为m/s和用逐差法求得小车的加速度大小为m/s2。(结果均保留三位有效数字)
(5)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据后,依照数据正确画出a-F图像如图示,(小车质量保持不变)图线不过原点的原因可是 _____