(9分)如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解,A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负,A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动,B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3m的杆,将细绳连接在杆的右端O点构成支架,保持杆在水平方向,按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ; ②对两个传感器进行调零;
③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数; ④取下钩码,移动传感器A改变θ角。
重复上述实验步骤,得到表格:
F1/N |
1.001 |
0.580 |
… |
1.002 |
… |
F2/N |
-0.868 |
-0.291 |
… |
0.865 |
… |
θ |
30° |
60° |
… |
150° |
… |
⑴根据表格数据,A传感器对应的是表中力 (选填“F1”或“F2”),砝码质量为 kg(保留一位有效数字);
⑵本实验中多次测量对传感器进行调零,对此操作说明正确的是 。
A.因为事先忘记调零
B.何时调零对实验结果没有影响
C.为了消除横杆自身重力对结果的影响
D.可以完全消除实验的误差
(12分)某同学用伏安法测量一未知电阻的阻值。可供使用的器材如下:
电流表:量程0.6A,内阻约为l0; 电压表:量程15V,内阻约为9k
;滑动变阻器:最大值10
;电源:电动势9V,内阻可不计;开关、导线若干。
该同学先后用如图甲、乙两种连接进行了实验,把两次实验数据分别用“×”、“○”在图丙中描点如下。
(1)分析可知,该实验应该使用_______(填“甲”或“乙”)电路进行测量,由该电路得到的数据点是用_____(填“O”或“×”)表示的。
(2)请你在丙图中选择一组合适的数据点作图,并由图线得出金属丝的电阻为_____.(结果保留三位有效数字)
(3)请在答题卡虚线框中画出完整的实验电路图,并完成实物连线。
(6分)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是_________。
(2)本实验采用的科学方法是_______。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)实验中可减小误差的措施有( )
A.两个分力F1、F2的大小要适量大些
B.两个分力F1、F2间夹角要尽量大些
C.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
在“测定电池的电动势和内阻”实验中,某同学的实验电路连接如图1所示。
(1)在方框中画出与图1对应的电路图。
(2)在图2的坐标系中标出了该同学所测的实验数据,请作出这些数据点的拟合直线,并读得该直线的截距为
,求得其斜率为
。
(3)求得电源的电动势是V,内阻是Ω(结果保留两位有效数字)。
测定木块与长木板之间的动摩擦因数时,采用如图1所示的装置,图中长木板水平固定。
(1)实验过程中,电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上,调整定滑轮高度,使。
(2)已知重力加速度为,测得木块的质量为
,砝码盘和砝码的总质量为
,木块的加速度为
,则木块与长木板间动摩擦因数
。
(3)如图2所示为木块在长木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出。从纸带上测出cm,
cm,
cm,
cm。则木块加速度大小
m/s2(保留两位有效数字)。
金属材料的电阻率通常随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率随温度的升高而减少.某同学需要研究某种导电材料的导电规律,他用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z,并测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.
(1)他应选用下图所示的电路进行实验
(2)实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示.根据表中数据,判断元件Z是(填“金属材料”或“半导体材料”).
U/V |
0 |
0.40 |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
1.20 |
1.50 |
1.60 |
I/A |
0 |
0.20 |
0.45 |
0.80 |
1.25 |
1.80 |
2.81 |
3.20 |
(3)用螺旋测微器测量线状元件Z的直径如图所示,则元件Z的直径是mm.
(4)把元件Z接入如图所示的电路中,当电阻R的阻值为R1=2Ω时,电流表的读数为1.25A;当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A,不计电流表的内阻.结合上表数据,求出电池的电动势为 ___V,内阻为Ω.