某实验小组采用如图所示的装置探究“合力做功与动能变化的关系”。打点计时器工作频率为50Hz。
实验的部分步骤如下:
a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作。
①在小车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,钩码的重力做功(填“正”或“负”);
②如图是某次实验时得到的一条纸带,他们在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E,用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度x,通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量xc和计算结果vc填在下表中的相应位置。
③实验小组认为可以通过绘制图线来分析实验数据(其中
,
是各计数点对应时刻小车的瞬时速度,v0是O点对应时刻小车的瞬时速度)。他们根据实验数据在图中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点,请你在该图中标出计数点
对应的坐标点,并画出
图线。
④实验小组计算了他们绘制的图线的斜率,发现该斜率大于理论值,其最有可能的原因是 。
(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十kΩ的电阻Rx,请你完成正确步骤,其中S为选择开关,P为欧姆挡调零旋钮,
a.旋转S使其尖端对准欧姆挡。(“×1 k”或“×100”)
b.将两表笔,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
c.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
d.旋转S使其尖端对准OFF挡,并拔出两表笔
(2)正确操作后,多用电表的指针位置如图所示,此被测电阻Rx的阻值约为________Ω.
用伏安法测电阻,可采用如图所示的甲、乙两种接法。如所用电压表内阻为5000Ω,电流表内阻为0.5Ω。
(1)当测量100Ω左右的电阻时,宜采用电路;
(2)两电表的读数分别为12 V、0.1 A,则此电阻的测量值为Ω,测量值比真实值。(“大”或“小”)
(10分)某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律,用实验得到下表所示的数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压),则:
U/V |
0 |
0.20 |
0.40 |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
1.20 |
1.40 |
1.60 |
1.80 |
2.00 |
I/A |
0 |
0.12 |
0.21 |
0.29 |
0.34 |
0.38 |
0.45 |
0.47 |
0.49 |
0.50 |
(1)当V时对应的电流表如图甲所示,其读数为A
(2)实验中所用的器材有:
电压表(量程3V,内阻约为2 kΩ)
电流表量程(0.6A,内阻约为0.2Ω)
滑动变阻器(0~5Ω,1 A)
电源、待测小灯泡、电键、导线若干。请在图乙方框中画出该实验的电路图
(3)根据实验数据,在图丙中画出小灯泡的U-I曲线
(4)如果把这个小灯泡接直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率是W(结果保留2位有效数字)
如图甲所示,利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图,小车拖在斜面上下滑时,打出的一段纸带如图乙所示,其中O为小车开始运动时打出的点。设在斜面上运动时所受阻力恒定。
甲
乙
(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,则小车下滑的加速度α=m/s2,打E点时小车速度=m/s(均取两位有效数字)。
(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,可运用牛顿运动定律或动能定理求解,在这两种方案中除知道小车下滑的加速度a、打E点时速度、小车质量m、重力加速度g外,利用米尺还需要测量哪些物理量,列出阻力的表达式。
方案一:需要测量的物理量,阻力的表达式(用字母表示);
方案二:需要测量的物理量,阻力的表达式(用字母表示)。
在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与________的图象.
(3)如图(a),甲同学根据测量数据做出的a-F图线,说明实验存在的问题是________.
(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?