一物理兴趣小组用以下装置测量滑块与长为L=1m的轨道之间的滑动摩擦因数以及探究滑块在沿轨道向上运动时所受合力做功与动能变化的关系。
(1) 测量滑块与轨道之间的滑动摩擦因数。
轨道上安装有两个光电门,其中光电门1的位置可移动。当一带有宽度为d=1cm的遮光条的滑块自轨道上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光条通过光电门1、2所用的时间分别为Δt1、Δt2。使滑块以一定初速度下滑,调节轨道右端距桌面的高度,最终使Δt1 =Δt2 ,并用米尺测量出轨道右端距桌面的高度h="25cm" ;则滑块与轨道之间的滑动摩擦因数 μ=________;
(2) 探究滑块在沿轨道向上运动时所受合力做功与动能变化的关系。
撤掉光电门2,保持实验(1)中h不变,在轨道右端安装一光滑的定滑轮,用细绳连接滑块与力传感器(与电脑相连,其所受拉力可直接由电脑显示),细线横跨过定滑轮,传感器连接一重物,如图所示,操作:遮光条与光电门1距离x可从刻度尺上读出,通过改变光电门的位置,来获得多组数据;每次均由轨道底(低)(此处最好改为同一位置)端无初速度释放滑块,与光电门相连的计时器显示出每次遮光条通过光电门1所用的时间Δt,并做好记录,如下表所示
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第一次 |
第二次 |
第三次 |
第四次 |
x(cm) |
10.0 |
22.6 |
50.0 |
62.4 |
Δt(s) |
0.0101 |
0.0067 |
0.0045 |
0.0040 |
V(m/s) |
0.99 |
1.50 |
2.24 |
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①请你根据以上题干中及图表内的信息,求解第四次实验中获得的速度= ________;(保留三位有效数字)
②要验证受合力做功与动能变化的关系,还需要测出的物理量是( )
A.力学传感器的质量
B . 滑块与遮光条的质量
C.重物的质量
D. 滑块每次从静止开始滑到光电门所用的时间
③一位同学每次实验得到力传感器的数值都为19.8N,并根据以上图表中数据做出了v2----x图像,如图所示。根据图像请你求出滑块的质量M=________;(重力加速度g=9.8m/s2)
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10Ω;
定值电阻R2:阻值为60Ω;
滑动变阻器R3:最大电阻20Ω,额定电流1.5A;
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、定值电阻为。(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=。
(4)请列出你所知道的测量电阻的方法:。(至少写出两种)
(1)如图所示,螺旋测微器的读数为mm;游标卡尺的读数为cm。
(2)某同学测干电池电动势和内电阻.他测出路端电压U和总电流I的多组数据,作出U-I图像如图所示,
由图像可得出该干电池的电动势=_____V,内电阻r=_____。
(1)如图所示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流Ig=300μA,内阻Rg=100Ω,可变电阻R的最大阻值为10 kΩ,电池的电动势E=1.5V,内阻r =0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应该是()(填“红”或“黑”)色,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=kΩ。若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,用正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较()。(填“变大”、“变小”或“不变”)
⑵ 测量电阻器的电阻时,有下列器材可供选择
A.待测电阻器Rx(阻值约为5Ω) B.电流表A1(量程3mA,内阻r1=10Ω)
C.电流表A2(量程0.6A,内阻r2约为1Ω) D.电压表V(量程6V,内阻约3KΩ)
E.定值电阻R1=990Ω F.定值电阻R2=9990Ω
G.滑线变阻器R(最大阻值为3Ω,额定电流为1.0 A) H.电源(电动势3V,内阻约为1Ω)
I.导线、电键
① 为尽可能精确测量电阻值,请将设计电路图填在方框中
② 不选择的器材有:
③ 计算Rx的表达式(用电表的读数和定值电阻的阻值表示)
某学习小组探究“合力做功和物体速度变化的关系”的实验如图,图中小车是在
一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
⑴ 除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和电源(填“交流”或“直流”).
⑵ 实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是________。
A.放开小车,小车能够自由下滑即可 |
B.放开小车,小车能够匀速下滑即可 |
C.放开拖着纸带的小车,小车能够自由下滑即可 |
D.放开拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可 |
⑶ 在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,如图所示,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量.打点间隔为0.02 s,则小车的最大速度v=______ m/s (保留两位有效数字)。
(9分)有一节干电池,电动势大约为1.5V,内电阻约为1.0Ω。为了比较准确地测出该电池的电动势和内电阻,根据提供的以下器材完成相关实验:
A.电压表V(5V,5kΩ)
B.电流表G(量程2.0mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(量程0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.滑动变阻器R1(0~100Ω,0.5A)
E.滑动变阻器R2(0~10Ω,1A)
F.电阻箱R3(0~999.9Ω)
G.开关S和导线若干
(1)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,电阻箱的阻值应调为Ω。请在虚线框内画出实验原理图 (标注所选择的器材符号)。
(2)下表是根据实验设计的原理图测得的数据,为了采用图象法分析和处理数据,请你在下图所示的坐标纸上选择合理的标度,作出相应的图线。
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电流表G(I1/mA) |
1.37 |
1.35 |
1.26 |
1.24 |
1.18 |
1.11 |
电流表A(I2/A) |
0.12 |
0.16 |
0.21 |
0.28 |
0.36 |
0.43 |
(3)根据图线求出电源的电动势E=V(保留三位有效数字),电源的内阻r=Ω(保留两位有效数字)。