如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L= 48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率。
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②调整长木板的倾斜角度,以平衡小车受到的摩擦力,让小车在不受拉力作用时能在木板上做 运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a = ,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
次数 |
F(N) |
![]() |
a(m/s2) |
1 |
0.60 |
0.77 |
0.80 |
2 |
1.04 |
1.61 |
1.68 |
3 |
1.42 |
2.34 |
|
4 |
2.00 |
3.48 |
3.63 |
5 |
2.62 |
4.65 |
4.84 |
6 |
3.00 |
5.49 |
5.72 |
(3)由表中数据在坐标纸上描点并作出a~F关系图线;
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线) ,造成上述偏差的原因是 。
用伏安法测电阻时,如待测电阻Rx约为150Ω,电流表内阻RA约为20Ω,电压表内阻RV约为5KΩ,为了减小误差,应该选用右上图中的电路(填①或②)来进行测量。当用电路图①进行测量时,测量值将比真实值偏(填“大”或“小”);当用图②进行测量时测量值比真实值偏(填“大”或“小”)。
如左下图,该螺旋测微器的读数为_________mm。
老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻.所给的实验器材有:待测电源E,定值电阻R1(阻值未知),电压表V(量程为3.0V,内阻很大,可视为理想表),电阻箱R(0~99.99),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.
(1)同学小红按照右图连接电路,然后进行了如下操作:
①将S2接到,拨动电阻箱旋钮,使各旋钮盘的刻度处于如下图甲所示的位置,闭合S1,记录下对应的电压表示数为2.20V,然后断开S1;
②保持电阻箱示数不变,将S2切换到,闭合S1,记录此时电压表的读数(电压表的示数如下图乙所示),然后断开S1.
请你解答下列问题:
图甲所示电阻箱的读数为Ω,图乙所示的电压表读数为V.
由此可算出定值电阻R1的阻值为Ω(R1的计算结果保留两位小数).
(2)在完成上述操作后,小红继续以下的操作:
将S2切换到,闭合S1,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图丙所示的
—
图线.
由此可求得电源电动势E和电源内阻r,其中E =V,内阻r =Ω(计算结果均保留两位小数).
在实验室,小叶同学想测出某种材料的电阻率。
(1)由于不知是何种材料,也不知其大约阻值,于是,他用多用电表先粗测该材料一段样品的电阻,经正确操作后,用“×100W”档时发现指针偏转情况如图所示,则他应该换用档(填“×10W”或“×1k”)重新测量。换档后,在测量前先要。
(2)要测出(1)中所给材料样品的电阻率,必须精确测出该段样品的阻值。除了导线和开关外,实验室还备有以下器材可供选用:
电压表V1,量程6V,内阻RV1等于20kΩ
电压表V2,量程10V,内阻RV2约30kΩ
滑动变阻器R1,0~20Ω,额定电流2A
滑动变阻器R2,0~2000Ω,额定电流1mA
电源E(电动势为12 V,内阻r约2Ω)
请选择合适的器材,设计出便于精确测量的电路图画在方框中。其中滑动变阻器应选
(3)若选用其中一组电表的数据,设该段圆柱形材料的长为L,直径为d,由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为,式中符号的含义为。
在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中:
(1)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如下图所示。
请指出该装置中的错误或不妥之处:
_______________________________________________________
________________________________________________________
(2)改正实验装置后,该同学使用打点频率为50Hz的计时器顺利地完成了实验。下图是某次实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6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。根据图中数据求出打点计时器打第1点的速度________,小车的加速度a=__________
(以上两空均保留3位有效数字)
(3)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变沙和沙桶的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如下图,该图线不通过坐标原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因可能是__________。(请填相应的字母)
A.平衡摩擦力时将木板垫得过高 |
B.平衡摩擦力时将木板垫得过低 |
C.平衡摩擦力时挂上了沙桶和沙 |
D.实验时没有满足沙和沙桶的质量远小于小车的质量 |