(共9分)某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻.
A.干电池两节,每节电动势约为1.5 V,内阻约几欧姆 |
B.直流电压表V1、V2,量程均为0~3 V,内阻约为3 kΩ |
C.定值电阻R0,阻值为5 Ω |
D.滑动变阻器R,最大阻值10 Ω |
E.导线和开关
(1)(共9分)该同学连接的实物电路如图a所示,实验中移动滑动变阻器触头,读出伏特表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图像如图b所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则电源的电动势E=______,内阻为r=________(用k、a、R0表示).
(2)根据所给器材,再设计一种测量电源电动势和内电阻的电路图,画在虚线框内.
(1)用游标为20分度的游标卡尺测量某物体长度,其示数如左下图所示,由图可知该物体长度为mm;
(2)用螺旋测微器测量某金属丝直径,其示数如右上图所示,由图可知该金属丝直径为mm;
探究能力是进行物理学研究的重要能力之一.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系,某同学采用了下述实验方法进行探究:如图所示,先让砂轮由动力带动匀速旋转,测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据,得出结论.
经实验测得的几组ω和n如下表所示:
ω/(rad/s) |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
n |
5.0 |
20 |
80 |
180 |
320 |
Ek/J |
另外已测试砂轮转轴的直径为1 cm,转轴间的摩擦力为N.
⑴计算出砂轮每次脱离动力的转动动能,并填入上表中.
⑵由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为_____________________.
⑶若测得脱离动力后砂轮的角速度为5 rad/s,则它转过________圈时角速度将变为4 rad/s.
⑴在用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1.00 kg的重物拖着纸带做竖直下落运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点,如图所示,相邻计数点的时间间隔为0.04 s,P为纸带运动的起点,从P点到打下B点过程中物体重力势能的减少量ΔEp=___________J,在此过程中物体动能的增加量ΔEk=_________J.(已知当地的重力加速度g=9.80 m/s2,答案保留三位有效数字).
⑵用v表示各计数点的速度,h表示各计数点到P点的距离,以 为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出
-h的图线,若图线的斜率等于某个物理量的数值时,说明重物下落过程中机械能守恒,该物理量是______________.
某同学在做"利用单摆测重力加速度"实验:
(1)测单摆周期时,应该从摆球经过_________(填“最低点”或“最高点”)时开始计时.
(2)如果实验测得的g值偏小,可能的原因是_________
A.测摆线长时摆线拉得过紧. |
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了. |
C.开始计时时,秒表过迟按下. |
D.实验中误将49次全振动数为50次 |
(3)某同学为了提高实验精度,在实验中改变几次摆长l,并测出相应的周期T,算出T2的值,再以l为横轴、T2为纵轴建立直角坐标系,将所得数据描点连线如图,并求得该直线的斜率为K.则重力加速度g=_________.(用K表示)
某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率(如图所示).实验的主要步骤如下:
A.把白纸用图钉钉在木板上,在白纸上作出直角坐标系xOy,在白纸上画一条线段AO表示入射光线;
B.把半圆形玻璃砖M放在白纸上,使其底边aa′与Ox轴重合,且圆心恰好位于O点;
C.在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2;
D.在坐标系的y<0的区域内竖直地插上大头针P3,并使得从P3一侧向玻璃砖方向看去,P3能同时挡住P1和P2的像;
E.移开玻璃砖,作OP3连线,用圆规以O点为圆心画一个圆(如图中虚线所示),此圆与AO线交点为B,与OP3连线的交点为C.测出B点到x、y轴的距离分别为l1、d1,C点到x、y轴的距离分别为l2、d2.
(1)根据测出的B、C两点到两坐标轴的距离,可知此玻璃折射率测量值的表达式为:
n=___________.
(2)若实验中该同学在y<0的区域内,从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2像,其原因可能是:_______________________________________________________.