如图(a)所示,细线的上端固定在铁架台上,下端系一个小钢球,做成一个单摆.测量摆长l和摆的周期T,得到一组数据.改变摆长,再得到几组数据.从中可以找出周期与摆长的关系.实验过程有两组同学分别用了图(b)(c)的两种不同方式悬挂小钢球,你认为 (选填“b”或“c”)悬挂方式较好.图(d)是某组同学根据实验数据画出的图线,通过图线得到振动周期T与摆长l的函数关系式是 .
实验探究小组要测量一个新材料制成的圆柱体的电阻率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,可知其长度为 mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,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其圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为 Ω;
(4)为更精确地测量其电阻,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R电流表(量程0~3mA,内阻约50Ω)
电流表(量程0~15mA,内阻约30Ω)电压表
(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表(量程0~15V,内阻约25kΩ) 直流电源E(电动势6V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω) 滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ)
开关S,导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在下列虚线框中画出测量用的正确电路图,标明所用器材的代号,并完成下列实物图连接。
某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动,实验中使用的电磁打点计时器的打点周期为T,他的实验步骤如下:
①按图甲安装好实验器材;
②让拖着纸带的小车沿平板斜面开始向下运动,接通电源,重复几次;
③选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始比较密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图乙中0、1、2、…、6点所示;
④测量相邻两个计数点之间的距离,分别记作s1、s2、s3、…、s6;
⑤通过测量和计算,判断出小车沿平板斜面做匀变速直线运动。
(1)在上面甲图中,图中明显存在的问题是 ,电源应该接 电源,实验操作过程中明显的错误是 ;
(2)若实验装置安装和操作过程完全正确,利用该同学测量的数据可以得到小车的加速度,计算加速度得到的表达式是a= ;
(3)若该同学在实验中用量角器还测出了平板斜面的倾角α,且已知当地的重力加速度为g,则在以下物理量中,还能计算出 (填字母序号)。
A.小车的质量 | B.小车与平板斜面之间的动摩擦因数μ |
C.小车到达斜面底端时的动能 | D.小车滑下过程中损失的机械能 |
在测定某金属的电阻率实验中:
a.某学生进行了如下操作:
①利用螺旋测微器测金属丝直径d,如图所示,则d=________mm.②测量金属丝电阻Rx的电路图如图A所示,闭合电键S,先后将电压表右侧接线端P接a、b点时,电压表和电流表示数如下表所示.
该学生认真观察到两次测量中,电流表的读数几乎未变,发生这种现象的原因是________________,比较合理且较准确的金属丝电阻=_____Ω(保留两位有效数字),从系统误差角度分析,Rx的测量值与其真实值
比较,
____
(填“>”、“=”或“<”).
b.另一同学找来一恒压电源,按图B的电路先后将接线端P分别接a处和b处,测得相关数据如图B所示,
该同学利用该数据可算出Rx的真实值为_____Ω.
某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系。图中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔,右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端,A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。实验时,先接通电源再释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。该同学在保证小车A质量不变的情况下,通过改变P的质量来改变小车A所受的外力,由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示。
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
F/N |
0.10 |
0.18 |
0.26 |
0.30 |
0.40 |
a/(m·s-2) |
0.08 |
0.22 |
0.37 |
0.59 |
(1)第4次实验得到的纸带如图所示,O、A、B、C和D是纸带上
的五个计数点,每两个相邻点间有四个点没有画出,A、B、C、
D四点到O点的距离如图。打点计时器电源频率为50Hz。根据
纸带上数据计算出小车加速度a为__ m/s2。(保留二位小数)
(2)在实验中,(选填“需要”或“不需要”)满足重物P的质量远小于小车A的质量。
(3)根据表中数据,在图示坐标系中做出小车加速度a与力F的关系图象(不要求答在答题卡上),根据图象推测,实验操作中重要的疏漏是。
小宁同学尝试用新鲜的马铃薯来当“电池”,并想测定该“电池”的电动势。
实验室提供:灵敏电流计G(内阻未知,量程为300μA) ,电阻箱(0—9999.9Ω),锌板、铅板各一块,开关一只,导线若干。按照图1连好电路来测量该“马铃薯电池”的电动势,调节电阻箱,得到了多组数据,可求出该电池的电动势E测。利用该电路求得的电池的电动势E测与真实值E真之间的关系为E测E真(填“大于”、“小于”或 “等于”)
(2)小华认为利用第(1)题的电路也可以求得电池的内电阻,但是由于G表内阻未知,不是很精确,为了精确测量出电池的内电阻应先测出G表内阻Rg。他按照图2连好电路(其中电位器相当于阻值极大的滑动变阻器,G1、G2为与G完全相同的电表),请在下面的方框图中画出图2中的电路原理图。实验中的具体操作如下:
①S1闭合前,调节电位器阻值达到最大,闭合S1、S2,断开S3;
②调节电位器使G1、G2示数均为I=200μA;
③保持电位器阻值不变,闭合S1、S3,断开S2;
④调节电阻箱阻值,使G1示数μA;
⑤读出电阻箱的数值R。
通过上面的实验过程可以求得电流表G1的内阻为,本实验采是的是的物理思想。
(3)小明想利用图像法处理(1)中的实验数据,更为精确地测量该“马铃薯电池”电动势和内阻,请在下列方框里设计实验数据记录表格。