某同学从下表中选出实验器材,测量小灯泡的伏安特性曲线,得到如图的I-U图线.请根据他所做的试验,分析以下问题:
器 材(代号) |
规 格 |
电流表(A1) 电流表(A2) 电压表(V1) 电压表(V2) 滑线变阻器(R0) 电池(E) 电键(K) 导线若干 |
量程0~0.6A,内阻1Ω 量程0~3A,内阻1Ω 量程0~3V,内阻约2kΩ 量程0~15V,内阻约10kΩ 阻值0~25Ω,电阻丝长度30cm 电动势6V,内阻不计 |
⑴在如图的I-U图线中,A到B过程中灯泡电阻改变了 Ω.得出AB图线的实验过程中,变阻器滑动片在电阻丝上移动的长度是 cm.
⑵ 该同学在测量电路中电流表选用 (填代号),电压表选用 (填代号),滑线变阻器采用 (填分压式、限流式)接法,该同学电流表采用了 (填内、外)接法.
⑶ 结合所学的电学知识,在图示虚线框中(部分电路已画出),不改变电源和变阻器位置,根据合理的实验要求和方法画出正确的电路图,用铅笔补画完整实验电路图,要求变阻器滑动片右移时,灯泡两端电压变大.
⑷ 说明⑶ 问中采用该实验电路图的理由.
(12分)某同学利用如图1所示电路来测量电阻的阻值。将电阻箱接入a、b之间,闭合开关。适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变。依次改变电阻箱的阻值R,得到相应电压表的示数U,得到如图2所示的U-R图像。
(1)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。利用U-R图像可得Rx=____Ω。
(2)电池使用较长时间后,电动势可认为不变,但内阻增大。若仍用本实验装置和U-R图像测定某一电阻,则测定结果将_______(选填“偏大”或“偏小”)。
现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间,为了仍可利用本实验装置和U-R图像实现对待测电阻的准确测定,则滑动变阻器的阻值_______(选填“增大”或“减小”),使电压表的示数为_______V。
验证机械能守恒定律的实验装置可用甲或乙两个方案进行
(1)比较这两种方案,________ (填“甲”或“乙”)方案好些.
(2)该同学开始实验时情形如图丙所示,接通电源释放纸带.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:①________②________
(3)该实验中得到一条纸带,且测得每两个计数点间的距离如图丁中所示.已知相邻两个计数点之间的时间间隔T=0.1 s.则物体运动的加速度a=________;该纸带是采用________(填“甲”或“乙”)实验方案得到的.
用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω),实验室提供如下器材:
电池组E:电动势3V,内阻不计
电流表A1:量程0 ~ 15mA,内阻约为100Ω
电流表A2:量程0 ~ 300μA,内阻为1000Ω
滑动变阻器R1:阻值范围0 ~ 20Ω,额定电流2A
电阻箱R2,阻值范围0 ~ 9999Ω,额定电流1A
电键S、导线若干
要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值,请回答下面问题:
(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表__________(填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到__________Ω,这样可以改装成一个量程为3.0的电压表。
(2)在方框中画完整测量Rx阻值的电路图,并在图中标明器材代号;
(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是__________mA,电流表A2的示数是__________μA,测得待测电阻Rx的阻值是__________。本次测量存在一定的系统误差,考虑这个原因测量值比较真实值__________(选填“偏大”或“偏小”)。
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。
在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时,采用如图所示的实验装置,让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。其中小车质量用M表示,重物质量用m表示,加速度用a表示。
(1)实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度,这样做是为了消除______的影响,使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力。
(2)实验中由于绳对小车的拉力_______(选填“大于”、“等于”、“小于”)重物所受的重力,会给实验带来系统误差。为减小此误差,实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取,以下四组数据中最合理的一组是______。(填写相应序号)
①M=200g,m=40g、60g、80g、100g、120g、140g
②M=200g,m=30g、35g、40g、45g、50g、55g
③M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
④M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g
(3)实验中某同学先保持重物质量m不变,改变小车质量M,测出了相应的加速度a。为便于得到a与M的关系,他采用图像法处理数据,你建议他做a与_____的图像。
(4)甲、乙两同学用同一种方法做实验,即保持小车质量M不变,改变重物质量m,测出了相应的加速度a。正确操作后,他们根据各自测得的实验数据画出了如图2所示的a-F图像。他们得到图像不同,其原因是他们选取的_______不同,但他们得到了相同的结论,此结论是:________。