“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图1所示,a、b、c、d是四种不同规格的金属丝。现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示。
编号 |
材 料 |
长度 (m) |
横截 面积 (mm2) |
A |
镍铬合金 |
0.8 |
0.8 |
B |
镍铬合金 |
0.5 |
0.5 |
C |
镍铬合金 |
0.3 |
0.5 |
D |
镍铬合金 |
0.3 |
1.0 |
E |
康铜丝 |
0.3 |
0.5 |
F |
康铜丝 |
0.8 |
0.8 |
(1)实验时某同学选择了表中的编号C与其他三种规格进行研究,电路图中四种金属丝中的其他三种规格应选表格中的 (用编号表示另三个,任意顺序填写)。
(2)在相互交流时,有位学生提出用如图2所示的电路,只要将图2中P端分别和触点1、2、3、4相接,读出电流,利用电流跟电阻成反比的关系,也能探究出导体电阻与影响其因素的定量关系,你认为上述方法是否正确___________(填“是”或“否”),如正确请说出理由;若不正确,请说出原因 。
某同学用多用电表电阻档测量电阻时,选用“×100”档,发现指针偏角太小,他便断开电阻,将选择开关选到倍率为挡,并进行欧姆调零再次测量,指针指示在图示位置,则所测电阻的阻值为________Ω.
几个同学合作如图所示装置探究“弹力和弹簧伸长的关系”,弹簧的上端与标尺的零刻度对齐,他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,依次读出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(弹簧始终未超过弹性限度,重力加速度g=9.8m/s2)
钩码质量m/g |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
标尺刻x/10-2m |
6.00 |
7.15 |
8.34 |
9.48 |
10.64 |
11.79 |
(1)根据所测数据,在图中所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线.
(2)作出的图线与轴交点的纵坐标值的物理意义是;这种规格弹簧的劲度系数k=N/m(保留三位有效数字).
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 |
⑴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。
⑵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。
⑶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。
⑷根据图象推测,实验操作中重要的疏漏是。
为研究额定电压为2.5V的某电阻的伏安特性,所做部分实验如下:
⑴用多用电表测量该电阻的阻值,选用“×10”倍率的电阻档测量,发现指针偏转角度太小,因此需选择倍率的电阻档(选填“×1”或“×100”),欧姆调零后再进行测量,示数如图所示,测量值为Ω。
⑵为描绘该电阻的伏安特性曲线(要求电压从零开始连续变化),提供的器材如下:
A.电流表A(量程2mA、内阻约30 Ω)
B.电压表V(量程3V、内阻约3kΩ)
C.滑动变阻器R1(阻值0~10kΩ、额定电流0.5A)
D.滑动变阻器R2(阻值0~10Ω、额定电流2A)
E.直流电源(电动势3V、内阻约0.2Ω),开关一个,导线若干滑动变阻器应选用(选填器材前的字母)。
⑶图示电路中部分导线已连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整。
如图甲所示,跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M的物块A、B,A下端与通过打点计时器的纸带相连,B上放置一质量为m的金属片C,固定的金属圆环D处在B的正下方。系统静止时C、D间的高度差为h。先接通电磁打点计时器,再由静止释放B,系统开始运动,当B穿过圆环D时C被D阻挡而停止。
(1)整个运动过程中纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个点未画出,已知打点计时器的工作频率为50Hz。由此可计算出C被阻挡前B的加速度大小a = m/s2;B刚穿过D时的速度大小v = m/s(结果保留两位有效数字)。
(2)若用该装置验证机械能守恒定律,则需验证等式是否成立。还可运用图象法加以验证:改变物块B的释放位置,重复上述实验,记录每次C、D间的高度差h,并求出B刚穿过D时的速度v,作出v2 – h图线如图丙所示,根据图线得出重力加速度的表达式g=,代入数据再与当地的重力加速度大小比较,判断系统机械能是否守恒(均用题中物理量的字母表示)。
(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的一个办法。