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。
用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。
A.电压表V1(量程6 V、内阻很大)B.电压表V2(量程4 V、内阻很大)
C.电流表A(量程3 A、内阻很小) D.滑动变阻器R(最大阻值10 Ω、额定电流4 A)
E.小灯泡(2 A、7 W)F.电池组(电动势E、内阻r)
G.开关一只,导线若干
实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小。
(1)请将设计的实验电路图在图甲中补充完整。
(2)每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I,U1)、(I,U2),标到U-I坐标系中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图乙所示,则电池组的电动势E=________V、内阻r=________Ω。(结果保留两位有效数字)
(3)在U-I坐标中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为___Ω,电池组的效率为______。
物理小组利用光控实验进行了“探究自由落体运动下落高度与速度之间的关系”的实验,如图甲所示。同学们将数据记录在Excel软件工作薄中,利用Excel软件处理数据,如图乙所示,小组进行探究,得出结论。
在数据分析过程中,小组同学先得出了vB—h图象,继而又得出vB2—h图象,如图丙、丁所示:
请根据图象回答下列问题:
(1)小组同学在得出vB—h图象后,为什么还要作出vB2—h图象?
(2)若小球下落过程机械能守恒,根据实验操作及数据处理,求出图丁图象的斜率为k,则重力加速度g=。(结果用k表示)
一微安表A的刻度盘只标注了表示量程Ig=100
A的刻度线,尚未标注其他刻度线,如图所示,请用下列全部器材测量微安表
A的内的内阻:
①待测微安表A,内阻Rg约为2k
②毫伏表mV:量程250 mV,最小分度5 mV,内阻约为l k
③滑动变阻器R1: 0—50
④滑动变阻器R2: 0~3 k
⑤直流电源E:电动势E=1.5 V,内阻r约1
⑥单刀单掷开关S,导线若干
(1)在虚线框内画出测量微安表A的内阻Rg的实验电路原理图(原理图中的元件要用相应的英文字母标注)。
(2)下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容填写在横线上方:第一步:断开S,按电路原理图连接器材,将两个滑动变阻器R1、R2的触头分别于合理位置;第二步:闭合S,分别调节R1和R2至适当位置,使,记下。
(3)用已知量和测得量的符号表示微安表A的内阻Rg=。
测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的下表而BC在B点相切,C点在水平地而的垂直投影为C′,重力加速度大小为g。实验步骤如下:
①用天平称出物块Q的质量m;
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′的长度h:
③将物块Q在A点从静止释放,在物块Q落地处标记其落点D;
④重复步骤③,共做10次;
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C′的距离用实验中的测量量表示:
(1)物块Q到达B点时的动能EkB=;
(2)物块Q到达C点时的动能EkC=;
(3)物块Q与平板P之间的动摩擦因数。
如下图甲所示,一端带有定滑轮的水平放置的长木板上固定有A、B两个光电门,与通过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示小车所受的拉力。
①在探究“合外力一定,加速度与质量的关系”时,如果不计空气阻力及一切摩擦,要使测力计的示数等于小车所受的合外力,操作中必须保持小车与定滑轮间的细绳。某同学在实验中得到的几组数据如下表所示,为了更直观地描述物体的加速度跟其质量的关系,请你根据他的数据在乙图的坐标系中画出图象。
测量值数值 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
a/(m·s-2) |
0.60 |
0.30 |
0.20 |
0.16 |
0.12 |
1/m(kg-1) |
10 |
5 |
3.3 |
2.5 |
2 |
②如丙图所示,将长木板的左端抬高,小车遮光片装在右侧,使小车从靠近光电门A处由静止开始运动,读出测力计的示数F及小车在两光电门之间的运动时间t,改变木板倾角,测得多组数据,据此数据得到的F—的图线如图丁所示。实验中测得两光电门的距离L=1.0m,砂和砂桶的总质量m1=0.5kg,则图线的斜率为(要写上相应的单位);若小车与长木板间的摩擦不能忽略,则测得的图线斜率将(选填“变大”、 “变小”或“不变”)