如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器。
下面是该实验的实验步骤:
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触;
②启动电动机,使圆形卡纸转动起来;
③接通电火花计时器的电源,使它工作起来;
④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值。
(1)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是____
A.秒表 | B.游标卡尺 | C.圆规 | D.量角器 |
(2)设电火花计时器打点时间间隔为t,卡纸上有连续打下的n个点,写出ω的表达式,并指出表达式中各个物理量的含义 ;
(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示。你认为这对测量结果有无影响,写出理由。
如图,将一个小量程电流表G和另一个电阻连接可以改装成电压表或电流表,则甲图对应的是表,要使它的量程加大,就应该应使R1(填“增大”或“减小”);乙图是表,要使它的量程加大,就应该使R2(填“增大”或“减小”)。
为了测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:
A.待测干电池(电动势约为1.5V,内电阻约为5Ω)
B.电压表V(0~2V)
C.电阻箱R1(0~99.9Ω)
D.滑动变阻器R2(0~200Ω,lA)
E.开关S和导线若干在现有器材的条件下,请你选择合适的实验器材,并设计出一种测量干电池电动势和内阻的方案,在方框中画出实验电路图;
利用你设计的实验方案连接好电路,在闭合开关、进行实验前,应注意▲;
如果要求用图象法处理你设计的实验数据,通过作出有关物理量的线性图象,能求出电动势E和内阻r,则较适合的线性函数表达式是▲(设电压表的示数为U,电阻箱的读数为R).
利用你设计的电路进行实验,产生系统误差的主要原因是▲.
某同学想描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线,实验室提供下列器材:
A.电压表V(量程为0-5V,内阻约5k)
B.电流表A1(量程为0-25mA,内阻约0.2)
C.电流表A2(量程为0一0.6A,内阻约0.1)
D.滑动变阻器R1(0一10,额定电流1.5A);
E.滑动变阻器R2(0一1000,额定电流0.5A)
F.定值电阻R0(R0=1000)
G.直流电源(电动势6V,内阻忽略不计)
H.电键一个、导线若干该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路,得到热敏电阻电压和电流的7组数据(如下表),请你在方格纸上作出热敏电阻的伏安特性曲线.
由此曲线可知,该热敏电阻的阻值随电压的增大而 (选填“增大”或“减小”).该同学选择的电流表是 (选填“B”或“C”),选择的滑动变阻器是 (选填“D”或“E”)
请在上面的方框中画出该同学完成此实验的电路图(热敏电阻符号为)
电压U(V) |
0.0 |
1.0 |
2.0 |
2.4 |
3.0 |
3.6 |
4.0 |
电流I(mA) |
0.0 |
1.6 |
5.8 |
8.0 |
11.8 |
16.0 |
20.0 |
在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.当M与m的大小关系满足_ _时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与的图象.
如图(a),甲同学根据测量数据做出的a-F
线,说明实验存在的问题是___ .乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答:。
一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定,探究做加速度与质量的关系,以下做法正确的是:( )
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 |
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力 |
C.实验时,要保证绳和纸带均与木板平行以减小误差 |
D.小车运动的加速度可用天平测出m以及小车质量M,直接用公式 a=mg/M求出。 |
已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=。(结果保留三位有效数字)
某同学想要了解导线在质量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验:用螺旋测微器测量某一导线的直径如图所示.读得直径d=__________ mm.
该同学经实验测量及相关计算得到如下数据:
电阻R(Ω) |
121.0 |
50.0 |
23.9 |
10.0 |
3.1 |
导线直径d(mm) |
0.801 |
0.999 |
1.201 |
1.494 |
1.998 |
导线截面积S(mm2) |
0.504 |
0.784 |
1.133 |
1.753 |
3.135 |
请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R与截面积S应满足的关系.若导线的电阻率ρ=5.1×10-7 Ω·m,则表中阻值为3.1 Ω的导线长度l=________
m(结果保留两位有效数字).