某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题,
设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g。实验操作如下:
(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零。现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v。
(2)在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第(1)步。
①该实验中,M和m大小关系必需满足M _____ m(选填“小于”、“等于”或“大于”)
②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应_________(选填“相
同”或“不同”)
③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出________(选填“”、“
”或“
”)
图线。
④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为__________(用题给的已知量表
示)。
利用气垫导轨探究弹簧的弹性势能与形变量的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,滑块的一端与轻弹簧贴近,弹簧另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图甲),使弹簧处于自然状态时,滑块向左压缩弹簧一段距离,然后静止释放,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间,可计算出滑块离开弹簧后的速度大小.实验步骤如下:
① 用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
② 在气垫导轨上通过滑块将弹簧压缩x1,滑块静止释放.由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t1;
③ 利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v和动能mv2;
④ 增大弹簧压缩量为x2、x3、…重复实验步骤②③,记录并计算相应的滑块动能mv2,如下表所示:
弹簧压缩量x(cm) |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
x2 |
0.25 |
1.00 |
2.25 |
4.00 |
6.25 |
9.00 |
动能mv2 |
0.49m |
1.95m |
4.40m[ |
7.82m |
12.22m |
17.60m |
(1) 测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图乙所示,读得d=________cm;
(2) 在下面两坐标系中分别作出mv2x和mv2x2图象;
(3) 由机械能守恒定律,Ep=mv2,根据图象得出结论是________________________________________________________________________.
(1)利用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1ml的量筒、盛有适量清水的45×50cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸。则:
①下面给出的实验步骤中,正确顺序为:。
A.将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上。
B.用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1ml油酸酒精溶液时的滴数N
C.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S
D.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数n
②该实验测得的单个油酸分子的直径约为(单位:cm)。
A. B.
C.
D.
(2)某同学做描绘小灯泡(额定电压为3.8V,额定电流为0.32A)的伏安特性曲线实验,实验室提供的实验器材如下:(本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压)
直流电源的电动势为4V(内阻不计)、电压表V(量程4V,内阻约为5kΩ)、
电流表A1(量程0.6A,内阻约为4Ω)、电流表A2(量程3A,内阻约为1Ω)、
滑动变阻器R1(0到1000Ω,0.5A)、滑动变阻器R2(0到10Ω,2A)、
开关、导线若干.
①若该同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路,其他部分连接正确,接通电源后,以下说法正确的是:__________
A.小灯泡将发光 B.小灯泡几乎不亮
C.V表不会烧坏 D.A表将会烧坏
②在正确的电路中,电流表应该选_______,滑动变阻器应 该选________。请把图乙中的器材根据实验要求连接成实验电路。
③该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤,描出的伏安特性曲线如图丙所示,从图中可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而_________(填增大、减小、先增大后减小、先减小后增大),当给小灯泡加电压3.2V时,此时小灯泡的发热功率为__________W(结果取2位有效数字)。
某同学要用“伏安法”测定一个待测电阻Rx(阻值约为200Ω)的阻值,实验室提供了如下器材:
电池组E(电动势为3V);
电流表1(量程为0~10mA,内阻RA1约为40Ω~60Ω);
电流表2(量程为0~500μA,内阻RA2为1000Ω);
滑动变阻器R1(阻值范围为0~20Ω,额定电流为2A);
电阻箱R2(阻值范围为0~9999Ω,额定电流为1A);
开关S,导线若干.
请你帮助该同学完成实验中的下述问题(实验中应尽可能准确地测量Rx的阻值):
① 上述器材中缺少电压表,需选一只电流表将它改装成电压表。请在图甲所示方框中画出将电流表改装成电压表的电路原理图,并在图中标明所用器材的代号.
② 请在图乙的方框中画出测量Rx阻值的电路图,并在图中标明各器材的代号.
③ 实验中,记录了电阻箱的阻值R2,电流表1的示数I1,电流表
2的示数I2,用这些数据和电流表
2的内阻RA2来计算Rx的阻值是.
某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G(量程为1mA、内阻约为100Ω)的内阻。实验室中可供选择的器材有:
电流表A1:量程为3mA内阻约为200Ω;
电流表A2:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω;
定值电阻R1:阻值为10Ω;
定值电阻R2:阻值为60Ω;
滑动变阻器R3:最大电阻20Ω,额定电流1.5A;
直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω;
开关,导线若干.
(1)为了精确测量电流表G的内阻,你认为该小组同学应选择的电流表为、定值电阻为____.(填写器材的符号)
(2)在方框中画出你设计的实验电路图
(3)按照你设计的电路进行实验,测得电流表A的示数为I1,电流表G的示数为I2,则电流表G的内阻的表达式为rg=。
(4)请列出你所知道的测量电阻的方法:。(至少写出两种)
如图甲,在研究弹力和弹簧伸长的关系时,把弹簧上端固定在横梁上,下端悬吊不同重力的砝码,用刻度尺测量弹簧的长度,把弹簧的伸长△x和弹簧受力F的关系在F—△x 坐标系中描点如图乙所示.
(1)从坐标系中的实验数据可知,该弹簧的劲度系数是(精确到2位有效数字)。
(2)关于实验注意事项,以下哪项是没有必要的?(填入字母序号)。
A.悬吊砝码后,在砝码静止后再读数
B.尽量减小弹簧和横梁之间的摩擦
C.弹簧的受力不超过它的弹性限度