(14分)为测量某金属丝的电阻率,他截取了其中的一段,用米尺测出金属丝的长度L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表粗测其电阻约为R.
(1)该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐,从图2甲中读出金属丝的长度L=______mm
(2)该同学用螺旋测微器测金属丝的直径,从图2乙中读出金属丝的直径D=_____mm.
(3)该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻,从图2丙中读出金属丝的电阻R=____Ω
(4)接着,该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率.实验室提供的器材有:
A.直流电源E(电动势4V,内阻不计)
B.电流表A1(量程0~3mA,内阻约50Ω)
C.电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω)
D.电压表V1(量程0~3V,内阻10kΩ)
E.电压表V2(量程0~15V,内阻25kΩ)
F.滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
G.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
H.待测电阻丝Rx,开关、导线若干
要求较准确地测出其阻值,电流表应选_____,电压表应选______,滑动变阻器应选______.(用器材前的字母表示即可)
(5)在如图丁所示的实物上画出连线(部分线画划出)
(10分,其中(1)题每空格1分,(2)小题①②各2分,③每空格1分)
(1)若多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻Rx时,操作步骤正确,发现表头指针过于靠近左端,为了较准确地进行测量,应换到_____挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是_________ ,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图甲,则该电阻的阻值是______Ω。
(2)两位同学在实验室中利用如图乙所示的电路较精确的测定电阻R0(本实验中用电阻箱替代)、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据。并根据数据描绘了如图丙所示的两条U-I图线。回答下列问题:
①根据实物图在答题卷对应的方框中画出对应的电路图
②根据甲、乙两同学描绘的直线,可知
A.甲同学是根据电压表 V1和电流表A的数据 |
B.甲同学是根据电压表 V2和电流表A的数据 |
C.乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据 |
D.乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据 |
③根据图(3),可以求出定值电阻R0= Ω,电源电动势E= V,内电阻r= Ω
(6分,每空格2分)
利用上图装置可以做力学中的许多实验,以下说法正确的是________。
A.利用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B.利用此装置“探究加速度a与力F的关系” 每次改变砝码及砝码盘总质量之后,不需要重新平衡摩擦力
C.在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
D.利用此装置探究“探究功与速度变化的关系”实验时,不需要平衡小车运动中所受摩擦力的影响。
(2)本装置中要用到打点计时器,如图所示为实验室常用的两种计时器,
①其中甲装置用的电源要求是。
A.交流220V B.直流220V C.交流4—6V D.直流4—6V
在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如上图。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,则此次实验中打点计时器打下A 点时小车的瞬时速度为 m/s。(结果保留2位有效数字)
根据探究“加速度与作用力、质量的关系” 实验,完善以下内容。
(1)为了保证细绳对小车的拉力是小车所受的合力,实验中必须对实验装置进行调节:将长木板(填“有”或“无”)定滑轮的一端放在实验桌边,另一端抬起,调整高度,观察小车(带纸带)在木板上的运动情况,直到小车做运动为止。
(2)打点计时器连续打两个点的时间间隔为秒。
如图所示,某同学在探究“合力与分力关系”的实验中,步骤如下:
A.把橡皮筋的上端固定在A点。
B.第一次用一个测力计将橡皮筋的下端拉到O点,记下O点的位置和测力计的拉力F的大小。
C.第二次用两个测力计沿AB线对称的拉橡皮筋的下端至O点,记下测力计的拉力F1、F2的大小和夹角θ。
(1)两次都要求将橡皮筋的下端拉到同一位置O点,是利用合力和分力的关系。
(2)如果用两测力计向下拉橡皮筋的下端至O点,而两测力计不是沿AB线对称的方向,将(填“会”或“不会”)影响实验结果。
某课外活动小组自制了一台称重电子秤,其原理结构如图甲图所示,R0为定值电阻;R是压敏电阻,其阻值随所受压力F的变化而变化,变化范围大约为几欧到几十欧,通过电压表的读数可以知道压力大小。若要想电子秤正常工作,首先通过实验探究压敏电阻阻值和F大小的关系,于是课外小组又设计了如图乙所示的探究压敏电阻阻值和F大小的关系的实验电路。图乙电路中由下列主要实验器材进行选择:
A.电源E(3V,内阻忽略不计); |
B.电流表A1(0.3A,内阻r1=10Ω); |
C.电流表A2(0.6A,内阻约为1Ω); |
D.电压表V(15V,内阻约为5kΩ); |
E.开关S,定值电阻R1。
(1)为了比较准确测量电阻R,请完成图乙虚线框里两块表的选择(填电表代号)。
(2)图乙中,在电阻R上施加竖直向下的力F,闭合开关S,记录各个电表读数,得出R= ,表达式中需要测量的各字母的物理意义为 。
(3)图乙所示电路中,改变力的大小,得到不同的R值,得到如图丙所示的R—F图象,写出R和F的关系式R= 。
(4)若甲图所示的电路中,在压敏电阻R上水平放置一个重力为1.0N的托盘,在托盘上放一重物,电源电动势E=9.0V,电源内阻r=1.0Ω,R0=5.0Ω,闭合开关,电压表示数为5.0V,则重物的重量为 N。