某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系,设计并完成了有关的实验,以下是实验中可供选用的器材.
A.待测小灯泡(额定功率6W,额定电流0.5A)B.电流表(量程0~0.6A,内阻0.1Ω)
C.电压表V1(量程0~5V,内阻约5kΩ) D.电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ)
E.滑动变阻器R1(最大阻值50Ω) F.滑动变阻器R2(最大阻值1kΩ)
G.直流电源(电动势15V,内阻可忽略) H.开关一个,导线若干
实验中调节滑动变阻器,小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流.
(1)实验中电压表应选 ;滑动变阻器应选 。(填仪器后字母)
(2)请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图.
(3)如图所示是该研究小组测得小灯泡的I-U关系图线.由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_________(填“增大”、“减小”或“不变”);根据此图给出的信息,若把小灯泡直接接在一个电源电动势为12V,内阻为30Ω的直流电源上,小灯泡的实际功率约为 。(计算结果保留三位有效数字)
有一电流表A,量程为1 mA,内阻r1约为100 Ω,要求测量其内阻.可选用器材有:
电阻箱R1,最大阻值为999.9 Ω;
滑动变阻器甲,最大阻值为10 kΩ;
滑动变阻器乙,最大阻值为2 kΩ;
电源E,电动势约为6 V,内阻不计;
开关2个,导线若干.
采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:
①断开S1和S2,将R调到最大;
②合上S1,调节R使A表满偏;
③保持R不变,合上S2,调节R1使A表半偏,此时可以认为A表的内阻r1=R1.
在上述可供选择的器材中,可变电阻R应该选择(选填“甲”或“乙”);认为内阻r1=R1,此结果与r1的真实值相比(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)
某实验小组在实验室用如图(甲)所示的装置来研究加速度和有关能量的问题.
(1)需要将长木板的右端垫高(即平衡摩擦力,下面实验均有此步骤),直到在没有砂桶拖动下,小车拖动纸带穿过计时器时能做运动.
(2)同学B若用此实验装置来验证砂和砂桶(质量为m)以及小车(质量为M)组成的系统机械能守恒,以OC段的运动为例(设OC的距离为x3),其实验数据应满足的关系式是,(用本题的符号表示,不要求计算结果,已知当地重力加速度为g,相邻两个计数点间时间间隔为T)
(3)同学C采用图(甲)的装置研究外力做功和动能变化关系,根据实验数据若绘出了△v2﹣s图线(其中△v2=v2﹣v02,),图线应是一条.
(4)同学甲和乙采用图(甲)装置研究小车加速度和力之间的关系,由于操作失误,根据实验数据做出了a﹣F图象如图(丙)所示:则由图中信息可知:
①小车的质量M=kg.(结果保留两位有效数字)
②分析后知道,甲乙两个同学在平衡摩擦力时将长木板垫高的高度h甲h乙(填“大于”、“小于”或“等于”)
(9分)为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30Ω)。有以下一些器材可供选择:
电流表:A1(量程0~50mA,内阻约10Ω) A2(量程0~3A,内阻约0.12Ω)
电压表:V1(量程0~3V,内阻很大)V2(量程0~15V,内阻很大)
电源:E(电动势为约为3V,内阻约为0.2Ω)定值电阻R(20Ω,允许最大电流1.0A)
滑动变阻器R1(0~10Ω、允许最大电流2.0A)滑动变阻器R2(0~1kΩ、允许最大电流0.5A)
单刀单掷开关S一个,导线若干
(1)电流表应选_______,电压表应选_______,滑动变阻器应选________(填字母代号)。
(2)请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图(要求所测量值范围尽可能大)
(3)某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=____。
某同学用如图甲所示装置做“探究合力做的功与动能改变关系”的实验,他们将光电门固定在水平轨道上的B点,如图所示。并用重物通过细线拉小车,然后保持小车和重物的质量不变,通过改变小车释放点到光电门的距离(s)进行多次实验,实验时要求每次小车都从静止释放。
(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示,d=__________cm。
(2)如果遮光条通过光电门的时间为t,小车到光电门的距离为s.该同学通过描点作出线性图像来反映合力做的功与动能改变关系,则他作的图像关系是下列哪一个时才能符合实验要求____。
A.s-t B. s- C. s-
D. s-
(3)下列哪些实验操作能够减小实验误差__________。
A.调整轨道的倾角,在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动
B.必须满足重物的质量远小于小车的质量
C.必须保证小车从静止状态开始释放
为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律,同学们设计了如题6图3所示的实验装置。
他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不计质量及长度)固定在相距为D的两立柱上,固定点分别为P和Q,P低于Q,绳长为L(L>PQ)。他们首先在绳上距离P点10cm处(标记为C)系上质量为m的重物(不滑动),由测力计读出PC、QC的拉力大小TP、TQ。随后,改变重物悬挂点C的位置,每次将P到C的距离增加10cm,并读出测力计的示数,最后得到TP、TQ与绳长PC的关系曲线如题6图4所示。
由实验可知:①曲线Ⅱ中拉力最大时,C与P点的距离为cm,该曲线为(选填:TP或TQ)的曲线。
②在重物从P移到Q的整个过程中,受到最大拉力的是 (选填:P或Q)点所在的立柱。
③曲线Ⅰ、Ⅱ相交处,可读出绳的拉力为T0= N,它与L、D、m和重力加速度g的关系为T0= 。