某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系;实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向0刻度;设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;挂有质量为0.100kg砝码时,各指针的位置记为x;测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80m/s2).已知实验所用弹簧的总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm.
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P1 |
P2 |
P3 |
P4 |
P5 |
P6 |
x0 (cm) |
2.04 |
4.06 |
6.06 |
8.05 |
10.03 |
12.01 |
x(cm) |
2.64 |
5.26 |
7.81 |
10.30 |
12.93 |
15.41 |
n |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
k(N/m) |
163 |
① |
56.0 |
43.6 |
33.8 |
28.8 |
1/k(m/N) |
0.0061 |
② |
0.0179 |
0.0229 |
0.0296 |
0.0347 |
(1)将表中数据补充完整:① ,②;
(2)以n为横坐标,1/k为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1/k-n图象;
(3)图(b)中画出的直线可以近似认为通过原点;若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k= ③ N/m;该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的表达式为k= ④ N/m.
一量程为300µA的电流表,内阻为100Ω,现串联一个99900Ω的电阻将它改装成电压表,该电压表的量程是 V。现在用它来测量电压时,表盘指针位置如图所示,此时电压的大小为___________ V
某同学使用如下图A所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值,已知小灯泡标有"9V,4.5W"字样,备选滑动变阻器有二种规格,R1标有”5Ω,2A”R2标有”100Ω,2A”现要求小灯泡两端电压从零开始,并能测量多组数据.
(1)为使操作更为方便,滑动变阻器应选
用 (选填R1,R2)
(2)将图中的实物图补充完整,使其能尽量准确地测量小灯泡的阻值.
本实验操作时应闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡电流(选填”从小到大”或”从大到小”)变化 ,读取数据. 若某同学选用15V量程电压表进行测量示数如下图B所示,此时示数为
下图C为某同学根据实验数据做出的一根I-U图线,从图中可以求出小灯泡正常工作时的阻值大小为,(保留三位有效数字)此阻值比小灯泡的实际阻值偏 。(选填“大”或“小”)
物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置。
(1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s,通过光电门时的速度v,试探究外力做的功mgs与小球动能变化量的定量关系。
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据。
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用 测出小球的直径为10.0mm;(选填:刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器)
③用刻度尺测出电磁铁下端到的距离为80.40cm;
④电磁铁先通电,让小球。
⑤让电磁铁断电,小球自由下落。
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s。
⑦计算得出重力做的功为4.02J,小球动能变化量为J。(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(3)试根据在(2)中条件下做好本实验的结论:。
实验室准备用来测量一个阻值约5Ω的电阻,有以下器材:
电压表(量程0~3V,内电阻约15kΩ);
电压表(量程0~15V,内电阻约75kΩ);
电流表(量程0~3A,内电阻约0.2Ω);
电流表(量程0~600mA,内电阻约3 Ω);
滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流为1.0 A);
直流电源电池组E(电动势为3V、内阻约为0.3 Ω);
开关及导线若干
为了实验能正常进行,减少测量误差,实验要求电表读数从零开始变化,并能多测几组电流、电压值,以便画出电流—电压的关系图线,则:
①电流表应选用________(填实验器材的代号)
②甲、乙、丙、丁四个电路图中符合实验要求
的电路图是______________图。
③这位同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如上图所示。由图中电流表、电压表的读数可计算出待测金属丝的电阻为___________Ω。(结果精确到小数点后一位)
利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项
实验探究,其主要步骤如下:
a、按装置安装好器材并连好电路.
b、接通电源,释放纸带,让重锤由静止开始自由下落.
c、关闭电源,取出纸带, 更换纸带重复步骤b,打出几条纸带.
d、选择一条符合实验要求的纸带,数据如图(相邻计数点的
时间为T),进行数据处理:
①若是探究重力做功和物体动能变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度,试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=.
②若是测量重力加速度g. 为减少实验的偶然误差,采用逐差法处理数据,则加速度大小可以表示为g =.
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距,说明实验过程存在较大的阻力,若要测出阻力的大小,则还需测量的物理量是.( g′为已知量)