某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案。方案A:木板水平固定,通过弹簧秤水平拉动木块,如图(a)所示;方案B:木块固定,通过细线水平拉动木板,如图(b)所示。
(1)上述两种方案中,你认为更合理的方案是 ,原因是 。
(2)该实验中应测量的物理量是 。
(3)除了实验必需的弹簧秤、木板、木块、细线外,该同学还准备了质量为200g的配重若干个。该同学在木块上加放配重,改变木块对木板的正压力(g=9.8m/s2),并记录了5组实验数据,如下表所示:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
配重(个数) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
弹簧秤读数(N) |
0.50 |
1.00 |
1.50 |
1.90 |
2.50 |
测木块重(N) |
2.00 |
请根据上述数据在图给出的坐标纸上作出木块所受摩擦力和压力的关系图象,由图象可测出木板和木块间的动摩擦因数是 。
将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内,就构成了简单的“水果电池”,其电动势约为1V,可是这种电池并不能点亮额定电压为1V,额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡。原因是流过小灯泡的电流太小了,经实验测得还不足3mA。为了较精确地测定水果电池的电动势E和内电阻r,现提供以下器材:
电流表A(0-0.6A-3A);
电压表V(0-3V-6V);
灵敏电流计G(0-5mA, 内阻Rg=500Ω);
滑动变阻器R1(0-20Ω,1A);
变阻箱R2、开关、导线等实验器材.
(1)为了较精确地测定水果电池的电动势和内电阻,除了导线开关等还应该选择的仪器为:
(写仪器后的字母代号)
(2)画出实验采用的电路图,并标注所选择的仪器。
(3)写出实验中需要记录的数据,并标注其物理意义 。
(4)写出该实验的测量原理表达式 。
(5)若在试验中记录了五组数据,做出如图所示的图像,纵坐标是电路中电流的倒数,横坐标是相对应可变电阻的示数,和两个坐标的交点如图像中所标,则水果电池的电动势表达式为 ,内阻的表达式为 。
如图所示,NM是水平桌面,PM是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门。质量为M的滑块A上固定一遮光条,在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下,光电门1、2记录遮光时间分别为Δt1和Δt2。(重力加速度为g)
(1)若用此装置测量滑块运动的加速度,需测量的物理量有 ,测量的加速度的表达式为 ;
(2)若用此装置验证牛顿第二定律,且认为滑块A受到外力的合力等于B重物的重力,除平衡摩擦力外,还必须满足 ;
(3)若木板PM水平放置在桌面上,用此装置测量滑块与木板间的摩擦因数,则动摩擦因数的表达式为
(可用(1)中测量的物理量表示)。
某实验研究小组利用下列器材设计出了如图所示实验原理图
A.电源(电动势E和内电阻r未知);电压表V(内阻未知); |
B.待测电阻Rx; |
C.电阻箱R1和电阻箱R2; |
D.单刀单掷开关S1; |
E.单刀双掷开关S2;
F.导线若干。
该实验小组根据上面的实验原理图对电阻、电源电动势和内电阻一进行了测量,请完成下列填空:
(1)将R2调到最大值,闭合S1,将S2接到1位置,调节R2,使电压表有较大读数U1。
(2)保持S1闭合,将S2接到2位置,保证电阻箱 阻值不变,调节电阻箱 ,使电压表的读数仍为U1,此时读出两个电阻箱阻值分别为R1和R2,则待测电阻Rx的阻值为 。
(3)调整R1,再次读出电压表的值为U2及R1的值为。
根据以上数据写出电源电动势E= ,内电阻r= 。
同学们在观看了王亚平在神舟十号上测质量的视频后,设计了如下图所示的装置来模拟神舟十号的空间环境测量滑块质量。气垫导轨上面固定有光电门B,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放,并测量A、B之间的距离L.
(1)利用游标卡尺测得光电门的宽度如图,则光电门宽度 。
(2)利用气垫导轨使得滑块对导轨没有压力是为了模拟宇宙飞船中的
(3)由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt = 2.0×10-2s,则小车经过光电门时的速度为_____m/s
(4)根据力传感器的示数F,可求得滑块质量的表达式为 。
(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。