某同学为研究小灯泡(最大电压不超过2.5 V,最大电流不超过0.55 A)的伏安特性曲线,在实验室找到了下列实验器材:
A.电压表(量程是3 V,内阻是6 k)
B.电压表(量程是15V,内阻是30k)
C.电流表(量程是0.6A,内阻是0.5)
D.电流表(量程是3 A,内阻是0.1)
E.滑动变阻器(阻值范围0~100,额定电流为0.6A)
F.滑动变阻器(阻值范围0~5,额定电流为0.6A)
G.直流电源(电动势E="3" V,内阻不计)
H.开关、导线若干
该同学设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压).
(1)为了提高实验结果的准确程度,电流表选 ;电压表选 ;滑动变阻器选 。(以上均填写器材代号)
(2)请在下面的虚线框中画出实验电路图;
(3)在坐标纸中描出该小灯泡的伏安特性曲线;
(4)据图中描出的伏安特性曲线可知,该小灯泡的电阻随温度而变化的情况为: 。
某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为的交流电源上,实验时得到一条纸带,他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这个点下标明
第六个点下标明
第十一个点下标明
第十六个点下标明
第二十一个点下标明
测量时发现
点已模糊不清,于是他测得
长为14.46cm,
长为
长为
则打C点时小车的瞬时速度大小为__________
,小车运动的加速度大小为__________
(保留三位有效数字)
(12分)某实验小组利用如图12所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系.
图12
(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x=24 cm,由图13中游标卡尺测得遮光条的宽度d=________ cm.该实验小组在做实验时,将滑块从图12所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1,遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=________,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=________,则滑块的加速度的表达式a=________.(以上表达式均用字母表示)
(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如下表所示的实验数据.请利用表格数据,在图14坐标系中描点作出相应图象.你得出的结论是___________________________________.
m(g) |
a(m/s2) |
250 |
2.02 |
300 |
1.65 |
350 |
1.33 |
400 |
1.25 |
500 |
1.00 |
800 |
0.63 |
(8分)英国物理学家胡克发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律.这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础.现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000,由于这一拉力很大,杆又较长,直接测量有困难,就选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得的数据如下:
长度L/m |
|
250 |
500 |
750 |
1000 |
||||||||||||||
1 |
0.05 |
0.04 |
0.08 |
0.12 |
0.16 |
||||||||||||||
2 |
0.05 |
0.08 |
0.16 |
0.24 |
0.32 |
||||||||||||||
3 |
0.05 |
0.12 |
0.24 |
0.36 |
0.48 |
||||||||||||||
1 |
0.10 |
0.02 |
0.04 |
0.06 |
0.08 |
||||||||||||||
1 |
0.20 |
0.01 |
0.02 |
0.03 |
0.04 |
(1)根据测试结果,推导出线材伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为________.
(2)在寻找上述关系中,你运用哪种科学研究方法?________.
(3)通过对样品的测试,求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约________.
⑴某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态,他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数是
,他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发现测力计的示数小于
,由此判断此时电梯的运动状态可能是。
⑵用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是
。
⑶某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示,使大头针
与圆心O在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心
缓慢转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察
的像,且
的像挡住
的像,如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失。此时只须测量出,即可计算出玻璃砖的折射率,请用你的测量量表示出折射率
=。
⑷某同学测量阻值约为25
的电阻
,现备有下列器材:
A. 电流表(量程100
,内阻约2
);
B. 电流表(量程500
,内阻约300
);
C. 电压表(量程15
,内阻约100
);
D. 电压表(量程50
,内阻约500
);
E. 直流电源(20
,允许最大电流1
);
F. 滑动变阻器(最大阻值1
,额定功率1
);
G. 电键和导线若干。
电流表应选.电压表应.(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:
①;
②。
如图甲所示,静电除尘装置中有一长为
、宽为
、高为
的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为
、电荷量为
、分布均匀的尘埃以水平速度
进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集。通过调整两板间距
可以改变收集效率
。当
时
为
(即离下板
范围内的尘埃能够被收集)。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。
⑴求收集效率为 时,两板间距的最大值 ;
⑵求收集率 与两板间距 的函数关系;
⑶若单位体积内的尘埃数为 ,求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量 与两板间距 的函数关系,并绘出图线。