某物理“科技制作”小组装配一台小直流电动机,其额定电压5V,额定电流0.5A,线圈绕阻小于1。已知当电动机两端电压小于1V时,电动机不会发生转动。为了研究其在一定电压范围内,输出功率与输入电压的关系。请你帮助该小组完成该项工作。已知学校实验室提供的器材有:
直流电源E,电压6V,内阻不计;
小直流电动机M;
电压表V1,量程0~0.6V,内阻约3k;
电压表V2,量程0~6V,内阻约15k;
电流表A1,量程0~0.6A,内阻约1;
电流表A2,量程0~3A,内阻约0.5;
滑动变阻器R,0~10,2A;
电键S一只,导线若干。
①首先要比较精确测量电动机的线圈绕阻。根据合理的电路进行测量时,要控制电动机不转动,调节滑动变阻器,使电压表和电流表有合适的示数,电压表应该选 。若电压表的示数为0.1V,电流表的示数为0.2A,则内阻
,这个结果比真实值偏 (选填“大”或“小”)。
②在方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图。(标明所选器材的符号)
③当电压表的示数为4.5V时,电流表示数如图所示,此时电动机的输出功率是 W。
实验题(共计18分)
(1)用单摆测重力加速度,下列实验器材料中不需要的是(填符号)
A.铁架台 B.带细孔的小木球 C.带细孔的小钢球
D.秒表 E.天平 F.细线
G.游标卡尺 H.mm刻度尺 I.细铁丝
(2)(每空3分、共6分)在做用油膜法估测分子直径大小的实验中,已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为n,又用滴管测得每N滴这种酒精油酸的总体积为V,,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如右图)测得油膜占有的小正方形个数为m。
(a)用以上字母表示油酸分子直径的大小d=________。
(b)从右图中数得油膜占有的小正方形个数为m=______。
(3)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,已判断出灵敏电流计的指针偏转方向与电流方向间的关系是:当电流由正接线柱流入电流计时,电流计的指针向正接线柱偏转,当电流由负接线柱流入电流计时,电流计的指针向负接线柱偏转。如图所示,在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e等5个基准点,进而描绘出过该基准点的等势线。
(a)实验时需在木板上自上而下依次铺放_____纸、_____纸、_____纸。(每空1分)
(b)若在图中连接灵敏电流计正接线柱的探针接触a点,连接灵敏电流计负接线柱的探针接触b点时,灵敏电流计的指针向负接线柱偏转,则可以判断电极A接在电源的_____极上(选填“正”或“负”)。
(c))若灵敏电流计的两个探针分别接触a点和b点,灵敏电流计的示数为I1;若灵敏电流计的两个探针分别接触b点和c点,灵敏电流计的示数为I2。则I1和I2相比较,有I1________I2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(9分)
用图甲所示的电路,测定某一干电池的电动势和内电阻,期中定值电阻R0起保护作用,除电池(内阻不大于2)、电流表、电压表、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
A.滑动变阻器(阻值范围0—10,额定电流2A)
B.滑动变阻器(阻值范围0--100,额定电流1A)
C.定值电阻(阻值1,额定功率5W)
D.定值电阻(阻值10,额定功率10W)
(1)要正确完成实验,定值电阻R0应选择________,滑动变阻器R应选择_______(填代号);
(2)实验中移动滑动变阻器触头,读出伏特表和电流表的多组数据U、I如下表,在图乙中作出U-I图象,利用图象求得电源电动势E=______,内电阻r=_________.
U/V |
1.27 |
1.21 |
1.06 |
0.92 |
0.78 |
I/A |
0.15 |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
(3)实验所得电动势与内电阻均存在误差,引起误差的主要原因是________________。
(1)某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为和
的A、B小球处于同一高度,M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片,使A球沿水平方向飞出,同时松开B球,B球自由正东。A球落到地面N点处,B球落到地面P点处。测得
=0.04kg,
=0.05kg,B球距地面的高度是1.225m,M、N点间的距离为1.500m,则B球落到P点的时间是____________s,A球落地时的动能是__________J。(忽略空气阻力,g取9.8
)
(4分)验证机械能守恒定律的实验采用重物自由下落的方法;
(1)若实验中所用重锤质量m=1kg.打点纸带如下图所示.打点时间间隔为0.02s,则记录B点时重锤的动能为 ,从开始下落到B点,重锤的重力势能减少量为 .(保留三位小数)因此可以得出的结论是.
在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸来记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算公式为V0= 用(L、g表示)其值是 m/s(g=10m/s2)