2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们对石墨烯的研究。他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的。我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨,能导电。某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如下数据(I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压):
U/V |
0.00 |
0.40 |
0.80 |
1.20 |
1.60 |
2.00 |
I/A |
0.00 |
0.10 |
0.18 |
0.28 |
0.38 |
0.48 |
实验室提供如下器材:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)
B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.1Ω)
C.电压表V1(量程3V,内阻3kΩ)
D.电压表V2(量程15V,内阻15kΩ)
E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ,额定电流0.5A)
⑴除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E(6V)、开关和带夹子的导线若
干外,还需选用的其它器材有 (填选项前字母);
⑵在虚线方框中画出实验电路图;
⑶根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I—U图线。
光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器。当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量的关系’其中NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d.小车从木板的顶端滑下’光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。
(1) 该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,应保持M»m,这样做的目的__
(2) 为了计算出小车的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测__________
若上述测量的量用x表示,则用这些叙理量计算加速度的表达式为a=__________
(3) 某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像。
组别 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
M/kg |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
0.58 |
F/N |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
0.35 |
0.40 |
a/m.s-2 |
0.13 |
0.17 |
0.26 |
0,34 |
0.43 |
0.51 |
0.59 |
(4) 由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,则产生误差的主要原因是_________
(1)一同学用多用电表测量一电器元件电阻约40k,选用×10倍率,操作正确,此时刻度盘上的指针在图甲位置,则该同学紧跟下来的做法主要有,正确操作后,指针在图乙位置,则该元件电阻值为
(2)为了更精确地测出其阻值,该同学去实验室借用器材,实验员替他准备了下列器材:
A.直流电流表A1(0~l00A![]() ![]() |
B.直流电流表A2(0~500![]() ![]() |
C.直流电压表V1(0~15V,R1≈l00k![]() |
D.直流电压表V2(0~50V,R2≈500k![]() |
E.直流电源E(电动势为12V、r=4)
F.滑动变阻器R(0~lk,功率1W)
G.开关一个、导线若干
则该同学应选用电流表(填A1或A2),电压表(填V1或V2),并在虚线框内画出测量电路图。
与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如左图所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间。为了测定两张纸之间的动摩擦因数,某同学利用光电计时器设计了一个实验:如上右图所示,在小铁块A和木板B上贴上待测的纸,木板B水平固定,铅锤通过细线和小铁块相连,其中木板上方的细线水平。1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。释放铅锤,让小铁块在木板上加速运动,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光对间分别为1.2×10一2 s和0.5×10-2 s。用游标卡尺测量小铁块左、右侧间的宽度d如图所示。
(1)读出小铁块的宽度d= cm。
(2)铁块通过光电门2的速度V2=m/s(计算结果保留2位有效数字)。
(3)已知当地重力加速度为g,细线对铅锤的拉力大小和细线对小铁块A的拉力大小相等,为完成测量,除了测量v1、v2和铅锤、小铁块的质量M、m外,还需测量的物理量有:(用文字说明并用字母表示)。
(4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式:=(用字母表示)。
如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.6T,磁场内有一块平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离L=16cm处,有一个点状的α放射源S,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速度都是v=3*106m/s,已知α粒子的电荷与质量之比q/m=5.0*107C/kg,现只考虑在图纸平面中运动的α粒子,求ab上被α粒子打中的区域的长度。
某电压表的内阻在20KΩ~50KΩ之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测内阻的电压表V(量程0~3V);电流表A1(量程0~200μA);电流表A2(量程0~500mA);电流表A3(0~0.6A);滑动变阻器R(最大阻值1KΩ);电源E(电动势为4V);电键S一个,导线若干。
①在提供的电流表中,应选用。(填写字母代号)
②为了尽量减小误差,要求测多组数据,试画出符合要求的实验电路图。