分,每空用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落.重锤上拖着的纸带打出一系列的点.对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律.下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件 |
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上 |
C.用天平测出重锤的质量 |
D.先释放悬挂纸带的夹子,然后接通电源打出一条纸带 |
E.测量纸带上某些点间的距离
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
Ⅰ、其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是_____.(将其选项对应的字母填在横线处)
Ⅱ、在实验中,质量m为1.0kg的重物自由下落,带动纸带打出一系列的点,如图所示。相邻计数点间的时间间隔为0.02s,距离单位为cm。
(1)纸带的___________端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=___________m/s;(结果保留两位有效数字)
(3)某同学从起点O到打下计数点B的过程中,计算出物体的动能增加量ΔEK=0.48J,势能减少量ΔEP=0.49J(g=9.8m/s2),该同学的计算方法和过程并没有错误,却出现了ΔEK<ΔEP的结果,试问这一结果是否合理?答:________________。
(4)另一名同学用计算出B的动能EK=0.49J,恰好与势能减少量ΔEP相等,于是该同学得出结论“重物下落过程中机械能守恒”,试问该同学的做法是否合理?
答:________________。
下列几个图分别是探究“功与物体速度变化的关系”实验、“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验和“验证机械能守恒定律”实验装置图。其中探究“功和物体速度变化的关系”实验装置图是 (填写“甲”、“乙”、“丙”);图甲中由于用砝码和砝码盘的总重力代替小车拉力,因此要求砝码和砝码盘的总质量 小车的质量(填写“大于”、“小于”、“远大于”、“远小于”);图甲中实验前需平衡摩擦力,平衡摩擦力时砝码盆 挂上;(填写“需要”、“不需”)这三个实验都使用了打点计时器,打点计时器用 电源(填写“直流”、“交流”、“交直流均可”)。在这三个实验挑选出的纸带中,其中有一条纸带中有一段打出的点间隔是均匀的,则这条纸带一定是实验装置图 (填写“甲”、“乙”、“丙”)中实验得到的。
某同学为了测量电流表A1内阻的精确值,实验室有如下器材:
电流表A1(量程300 mA,内阻约为5Ω);
电流表A2(量程600 mA,内阻约为1Ω);
电压表V(量程15 V,内阻约为3 kΩ);
滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流为1 A);
滑动变阻器R2(0~50Ω,额定电流为0.01A);
电源E(电动势3 V,内阻较小);
定值电阻R0(5Ω);
单刀单掷开关一个、导线若干。
实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化,且多测几组数据,尽可能地减少误差。
(1)以上给定的器材中滑动变阻器应选 ;
(2)在答题卡的方框内画出测量A1内阻的电路原理图,并在图中标出所用仪器的代号;
(3)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则r1的表达式为r1 = ;上式中各符号的物理意义是 。
李明同学在用电火花计时器做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时,
(1)电火花计时器是一种使用 (填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,它的工作电压是 V。
(2)从打出的若干纸带中选出了如图所示的一条(每相邻两点间还有四个点没有画出来),计数点间距如图所示,打点计时器的电源频率是50Hz。
计算出纸带上打下计数点2时小车的瞬时速度为v2= m/s;该匀变速直线运动的加速度a= m/s2。(计算结果保留三位有效数字)
在用“电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中(见图甲)。
(1)移动滑动变阻器的滑动头应特别注意防止 。
(2)现备有以下器材:
A.干电池l节
B.滑动变阻器(0~50Ω)
C.滑动变阻器(0~1750Ω)
D.电压表(0~3V)
E.电压表(0~15V)
F.电流表(0~0.6 A)
G.电流表(0~3 A)
其中滑动变阻器应选 ,电压表应选 ,电流表应选 .(填写序号)
(3)图乙是根据实验数据画出的U-I图象.由此可知这个干电池的电动势E= V,内电阻r= Ω
如图(a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花打点计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板.在实验中近似认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得.
(1)实验过程中,电火花打点计时器应接在 (选填“直流”或“交流”)电源上.调整定滑轮的高度,使 .
(2)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分,电火花打点计时器的电源频率为50Hz,其中0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,打“3”计数点时小车的速度大小为 m/s,由纸带求出小车的加速度的大小a= m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)
(3)在“探究加速度与合外力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图(c)所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因为 .