如图所示,用"碰撞实验器"可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O.
接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
① 对于上述实验操作,下列说法正确的是________
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须水平
D.小球1质量应大于小球2的质量
② 上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有________.
A.A、B两点间的高度差h1
B.B点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1、m2
D.小球1和小球2的半径r
③当所测物理量满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞时无机械能损失.
④完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图所示.在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3.则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为____________(用所测物理量的字母表示).
测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U﹣I图象如下,回答下列问题:
①如图1所示在闭合开关之前为防止电表过载而滑动变阻器的滑动头P应放在 处
②现备有以下器材:
A.干电池1个
B.滑动变阻器(0~50Ω)
C.滑动变阻器(0~1750Ω)D.电压表(0~3V)
E.电压表(0~15V) F.电流表(0~0.6A) G.电流表(0~3A)
其中滑动变阻器应选用 ,电流表应选 ,电压表应选 .(填字母代号)
③如图2是根据实验数据画出的U﹣I图象.由此可知这个干电池的电动势E= V,内电阻r= Ω.(保留两位有效数字)
某学习小组探究一小灯泡在不同电压下的功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接.
(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左向右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔划线代替导线在图中完成余下导线的连接;
(2)实验测得的数据如下表记录:
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
电压U(V) |
0 |
0.30 |
0.60 |
0.90 |
1.20 |
1.50 |
1.80 |
2.10 |
2.40 |
2.70 |
电流I(A) |
0 |
0.10 |
0.20 |
0.28 |
0.35 |
0.40 |
0.45 |
0.48 |
0.50 |
0.51 |
请将剩余两个点描在图乙的坐标图中,并画出小灯泡的伏安特性曲线;
(3)根据所画伏安特性曲线判断:
①将该灯泡直接接在一电动势为3V、内阻为1Ω的电源两端,小灯泡的功率为 W;(结果保留两位小数)
②将 只相同的小灯泡并联后,与①中电源、以及一定值电阻R0=0.25Ω串联成闭合回路,可使灯泡消耗的总功率最大,最大值约为 W.(结果保留两位小数)
某同学通过实验测量一种合金的电阻率。
(1)用螺旋测微器量合金丝的直径,读数如图所示,可读出合金丝的直径为 mm;
(2)现有电源(E=4V,内阻可不计),滑动变阻器(0~50Ω),电流表(0~0.6A,内阻约为1Ω),电压表(0~3V,内阻约为3KΩ),开关和导线若干。该同学分别用电流表的两种不同接法测量合金丝的电阻,记录两组不同的数据如下:
实验一 |
||||||
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电压U(V) |
0.80 |
1.20 |
1.60 |
2.20 |
2.50 |
2.80 |
电流I(A) |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.27 |
0.31 |
0.35 |
实验二 |
||||||
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
电压U(V) |
0.80 |
1.20 |
1.60 |
2.20 |
2.50 |
2.80 |
电流I(A) |
0.09 |
0.13 |
0.18 |
0.24 |
0.28 |
0.31 |
①由数据可知,该同学采用滑动变阻器的 接法(填“限流式”或“分压式”);
②由数据可知,利用 (填“实验一”或“实验二”)的数据计算所得结果更接近合金丝电阻的真实值。
在“测定金属的电阻率”的实验中,若待测金属丝的电阻约为5Ω,要求测量结果尽量准确,且从零开始多测几组数据。提供以下器材供选择:
A.电池组(3 V,内阻约1 Ω)
B.电流表(0~3 A,内阻约0.012 5 Ω)
C.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)
D.电压表(0~3 V,内阻约4 kΩ)
E.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
F.滑动变阻器(0~20 Ω,允许最大电流1 A)
G.滑动变阻器(0~2 000 Ω,允许最大电流0.3 A)
H.开关、导线若干
(1)除了A和H,实验时还应从上述器材中选用_____________
(2)测电阻时,两电表和待测金属丝电阻Rx在组成测量电路时,应采用电流表________(选填“外”或“内”)接法,待测金属丝电阻的测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”);
(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如下图所示,则读数为________mm;
(4)若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=________.
某研究性学习小组欲较准确地测量一电池组的电动势及其内阻.给定的器材如下:
A.电流表G(满偏电流10 mA,内阻10 Ω)
B.电流表A(0~0.6 A~3 A,内阻未知)
C.滑动变阻器R0(0~100 Ω,1 A)
D.定值电阻R(阻值990 Ω)
E.多用电表
F.开关与导线若干
(1)某同学首先用多用电表的直流10 V挡粗略测量电池组的电动势,电表指针如右图所示,则该电表读数为_______V.
(2)该同学再用提供的其他实验器材,设计了如下图甲所示的电路,请你按照电路图在图乙上完成实物连线.
(3)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得到被测电池组的电动势E=______V,内阻r=______Ω(保留2位有效数字).