(9分)某同学要测量一由新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度为 cm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径为 mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱形导体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为 Ω。
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱形导体电阻R
电流表A1(量程0~4 mA,内阻约50 Ω)
电流表A2(量程0~10 mA,内阻约30 Ω)
电压表V1(量程0~3 V,内阻约10 kΩ)
电压表V2(量程0~15 V,内阻约25 kΩ)
直流电源E(电动势4 V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15 Ω,额定电流2.0 A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2 kΩ,额定电流0.5 A)
开关S,导线若干。
为减小实验误差,要求测得多组数据进行分析,请在虚线框中画出合理的测量电路图,并标明所用器材的代号。
)采用图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系, 通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合外力,通过加减钩码来改变小车总质量M.
①实验中需要平衡摩擦力,应当取下(选填“小车上的钩码”、“小托盘和砝码”或“纸带”),将木板右端适当垫高,直至小车在长木板上运动时,纸带上打出来的点间距相等.
②图乙为实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.所用交流电的频率为50Hz,从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.74cm,x3=6.30cm,x4=7.85cm,x5=9.41cm,x6=10.96cm.小车运动的加速度大小为m/s2(结果保留三位有效数字).
③此实验中有三个变化的物理量,在实验中我们采用的方法是,在研究加速度与力的关系时我们得到了如图丙所示的图像,图像不过原点原因是。
某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,
(1)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,则:沙和沙桶的总质量m应________(填:远大于、远小于或等于)滑块的质量M,实验时首先要做的步骤是.
(2)实验时,应该先____________,再_______________(填:释放纸带或接通电源).
在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图.其中O是打下的第一个点(起始点),A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离分别为9.51cm、12.42cm、15.7cm,并记录在图中(单位cm).
(1)这三个数据中不符合有效数字读数要求的是(选填:OA、OB、OC),应记作cm.
(2)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,重锤质量1.00kg,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,则OB段重锤重力势能的减少量为J,动能的增加量为J(计算结果保留3位有效数字).
(3)这样验证总会出现重力势能的减少量动能的增加量,原因是_____.
一小组的同学用如图甲所示装置做“探究物体质量一定时,加速度与力的关系”实验。
⑴下列说法正确的有 (只有一项正确)
A.平衡摩擦力时,用细线一端挂空砝码盘,另一端与小车相连,将木板适当倾斜,使小车在木板上近似做匀速直线运动
B.每次改变砝码及砝码盘总质量之后,都必须重新平衡摩擦力
C.为使细线对小车的拉力约等于砝码及砝码盘的总重力,应让砝码及砝码盘总质量远小于小车及里面钩码的总质量
⑵乙图为实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分。从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两计数点之间都有4个点迹没有标出,用刻度尺分别测量出A点到B、C、D、E的距离如图所示,己知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,则此次实验中小车运动加速度的测量值a=______m/s2。(结果保留两位有效数字)
一种半导体材料电学元件,电路符号为“ ” ,其特点导电性能随电压而变化。某实验兴趣小组对一只元件的伏安特性曲线进行测绘探究。
①同学们为了描绘该半导体材料元件的伏安特性曲线,测量数据如下表,请在下面坐标纸上画出该半导体材料元件的伏安特性曲线.
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
电流I/mA |
0 |
0 |
0.2 |
1.8 |
3.9 |
8.6 |
14.0 |
21.8 |
33.5 |
50.0 |
电压U/V |
0 |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
1.25 |
1.50 |
1.75 |
2.00 |
2.25 |
2.50 |
他们选择以下部分器材进行实验:
A.直流电源(电动势3V,内阻很小);
B.滑动变阻器(0~20Ω); C.滑动变阻器(0~2kΩ);
D.电压表(量程3V、内阻约30KΩ);
E.电流表(量程0.6A、内阻约0.1Ω); F.电流表(量程50mA、内阻约1.3Ω);
G.待测元件; H.单刀双掷开关一个,单刀单掷开关一个,导线若干等。
②为了提高测量结果的准确度,电流表应选用。滑动变阻器应选用。(填序号字母)
③将虚线框中实验电路图补充完整;
④实验时电压从零开始调节,开关S1闭合之前,开关S2应该置于端(填a或b);当开始做第组数据的时候,将开关S2置于另外一端
⑤把此元件和电阻为99欧姆的标准电阻串联接在电动势3V,内阻为1Ω的电源两端,此时电源的输出功率为.