实验桌上有如图所示的实验装置(其中的透明玻璃为平面镜),还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子18个,9个为红色,9个为绿色。小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系”。
小军的主要实验步骤如下:
将两个叠放的红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上,在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置,使得从不同角度观察,两个绿棋子与物体的像均完全重合,并记录实验数据。
②改变物体(两个叠放的红棋子)到平面镜的距离,在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置,使得从不同角度观察,两个绿棋子与物体的像均完全重合,并记录实验数据。
③再改变四次物体(两个叠放的红棋子)到平面镜的距离,仿照步骤②,做四次实验。
请根据以上叙述回答下列问题:
(1)小军计划探究的问题中的自变量是 ;
(2)根据以上实验步骤可知,小军实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与 的关系;
(3)针对小军计划探究的问题,在实验步骤②中,应改变 。
现有一刻度盘总共有N小格、且刻度均匀,量程未准确确定的电压表V1,已知其量程在13—16V之间,内阻。为测定其准确量程U1,实验室提供了如下表所列的器材,要求方法简洁,尽可能减少误差,并能测出多组数据。
器材(代号) |
规格 |
标准电压表V2 |
量程3V,内阻r2=30kΩ |
电流表A |
量程3A,内阻r3=0.01Ω |
滑动变阻器R |
总阻值1kΩ |
稳压电源E |
20V,内阻很小 |
开关S、导线若干 |
(1)某同学设计了如图所示的甲、乙、丙三种电路图
你认为选择_______电路图测量效果最好。(填“甲”、“乙”、“丙”)
(2)根据测量效果最好的那个电路图,将下列有关器材连接成测量电路。
(3)若选择测量数据中的一组来计算V1的量程U1,则所用的表达式U1=____________,式中各符号表示的物理量是:_______________________________________________。
(1)某同学用自己发明的新式游标卡尺测量小钢球的直径,新式卡尺将主尺上39mm在游标尺上均分成20等份。如图所示,则小钢球的直径为d=_____________cm。
(2)该同学又用螺旋测微器测量某电阻丝的直径,示数如图,则该金属丝的直径为mm。
采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时,由于电表因素带来了实验的系统误差。某研究性学习小组对此进行探究实验,设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路,E′是辅助电源,A、B两点间有一灵敏电流计G。
(1)请你补充实验步骤:
①闭合开关S1、S2,调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零,这时,A、B两点的电势φA、φB的关系是φAφB(选填“>”、“<”或“﹦”),读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1___(选填“>”、“<”或“﹦”)通过电源E的电流。
②改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得,读出。
(2)由上述步骤中测出的物理量,可以得出电动势E表达式为_____、内电阻r的表达式。
(3)该实验中E测____E真(选填“>”、“<”或“﹦”),r测___ r真(选填“>”、“<”或“﹦”)。
在实验室测量两个直流电源的电动势和内电阻.电源甲的电动势大约为4.5V,内阻大约为1.5Ω;电源乙的电动势大约为1.5V,内阻大约为1Ω.由于实验室条件有限,除了导线、开关外,实验室还能提供如下器材:
A.量程为3V的电压表V
B.量程为0.6A的电流表
C.量程为3A的电流表
D.阻值为4.0Ω的定值电阻
E.阻值为100Ω的定值电阻
F.最大阻值为10Ω的滑动变阻器
G.最大阻值为100Ω的滑动变阻器
(1)选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材,采用如图甲所示电路测量电源甲的电动势和内电阻.
①在数据处理过程中,分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标,经过计算机拟合得到如图乙所示的图象,U和I的单位分别为V和A,拟合公式为
.则电源甲的电动势E=V;内阻r=Ω(保留两位有效数字).
②根据上述实验结果,请你判断,在实验中定值电阻选择的是(填D或者E);电流表选择的是(填B或者C);滑动变阻器选择的是(填F或者G).
(2)为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内电阻,选择电压表、
定值电阻等器材,采用如图丙所示电路.
①定值电阻应该选择(填D或者E).
②实验中,首先将闭合,
断开,电压表示数为1.48V.然后将
、
均闭合,电压表示数为1.23V.则电源乙电动势E=V;内阻r=Ω(小数点后保留两位小数).
为了探究机械能守恒定律,岳口高中的金金设计了如图甲所示的实验装置,并提供了如下的实验器材:
A小车 B钩码 C一端带滑轮的木板D细线 E.电火花计时器 F.纸带
G.毫米刻度尺 H.低压交流电源 I.220V的交流电源
(1)根据上述实验装置和提供的实验器材,你认为实验中不需要的器材是(填写器材序号),还应补充的器材是.
(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示,选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0~6),测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为、
、
、
、
、
,打点周期为T.则打点2时小车的速度
=;若测得小车质量为M、钩码质量为m,打点1和点5时小车的速度分别用
、
表示,已知重力加速度为g,则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为.
(3)在实验数据处理时,如果以为纵轴,以d为横轴,根据实验数据绘出
图象,其图线的斜率表示的物理量的表达式为___________.