某同学设计了一个“探究加速度a与力F、质量M的关系”的实验.如图1为该实验装置图,其中砂桶及砂的总质量为m.
(1)探究时,为了让小车所受的合外力近似等于砂和砂桶的重力应采取的措施和满足的条件有:① ;② ;
(2)该同学保持砂和砂桶的总质量不变,改变小车质量M,探究加速度a和小车质量M的关系,得到的实验数据如下表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
小车加速度a(m/s2) |
1.99 |
1.23 |
1.01 |
0.67 |
0.49 |
小车质量M(kg) |
0.25 |
0.40 |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
![]() |
4.00 |
2.50 |
2.00 |
1.33 |
1.00 |
为了直观反映F不变时a与M的关系,请根据上表数据在图2坐标纸中作出图象.
(3)由图象可得F不变时,小车的加速度a与质量M之间的关系是: .
(4)另有一同学在该实验中得到了一条如图3所示的纸带.已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.在纸带上选择13个打点,其中1、3、5、7、9、11、13号打点作为计数点,分别测得x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.96cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm.
则打点计时器打下7号打点时瞬时速度的大小是 m/s;小车运动的加速度的大小是 m/s2(计算结果保留两位有效数字).
类比和迁移是重要的物理学习方法。请根据学习过的把电流表改装成电压表和量程较大的电流表的原理,试着把电流表改装成能够测量导体电阻的欧姆表。
如图所示电路中,电源电动势为E=1.5V、内阻r=1.5Ω,待改装的电流表满偏电流为Ig=10mA、电阻为Rg=7.5Ω,A、B为接线柱,R1为可变电阻。
(1)用一条导线把A、B直接连起来,调节电阻R1=_______Ω时,电流表达到满偏电流。
(2)保持R1阻值不变,在A、B之间接入电阻R1=________Ω时,电流表的电流为5mA。
(3)把任意电阻R接在A、B之间,若电流表读数为I,则I、R的对应关系式为R=____________________。
(4)由此发现在A、B之间接入阻值不同的电阻,电流表读数不同。若在电流表刻度线上直接标注相应电阻值,则可直接读出A、B之间接入的电阻值,电流表就改装成了一块能够测量导体电阻的欧姆表。
电流表“10mA”刻度线标为_______Ω;“5mA”刻度线标为_______Ω;为了操作方便在A、B处用红、黑表笔接出,其中红表笔应接在_______处。
(5)使用改装好的欧姆表测量导体电阻前应该进行的操作是___________,这项操作叫“欧姆调零”。
(6)下图是一块多用电表的表盘,某次测量电阻选择“×10”档位,指针示数如图所示,此被测电阻的阻值为______Ω。
如图所示是研究电磁感应现象实验所需的器材,用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路,将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路。并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量,使副线圈回路产生感应电流的三种方式:
(1)________________________________;
(2)________________________________;
(3)________________________________。
要测量两个质量不等的沙袋的质量,由于没有直接的测量工具,某实验小组选用下列器材:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套(总质量m=0.5 kg)、细线、刻度尺、秒表.他们根据已学过的物理学知识,改变实验条件进行多次测量,选择合适的变量得到线性关系,作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量.请完成下列步骤.
(1)实验装置如图所示,设右边沙袋A质量为m1,左边沙袋B的质量为m2
(2)取出质量为m′的砝码放在右边沙袋中,剩余砝码都放在左边沙袋中,发现A下降,B上升;(左右两侧砝码的总质量始终不变)
(3)用刻度尺测出A从静止下降的距离h,用秒表测出A下降所用的时间t,则可知A的加速度大小a=________;
(4)改变m′,测量相应的加速度a,得到多组m′及a的数据,作出________(选填“am′” 或“a”)图线;
(5)若求得图线的斜率k=4 m/(kg·s2),截距b=2 m/s2,则沙袋的质量m1=________ kg,m2=________ kg.
在“探究加速度与质量的关系”的实验中:
(1)备有器材:A.长木板;B.电磁打点计时器、低压交流电源、纸带;C.细绳、小车、砝码;D.装有细沙的小桶;E.薄木板;F.毫米刻度尺;还缺少的一件器材是________.
(2)实验得到如图甲所示的一条纸带,相邻两个计数点的时间间隔为T;B、C
两点的间距x2和D、E两点的间距x4已量出,利用这两段间距计算小车加速度的表达式为______________.
某同学根据实验数据画出的a图线如图乙所示,从图线可得沙和沙桶的总质量为________ kg.(g取10 m/s2)
另一位同学根据实验数据画出的a图像如图丙所示,则造成这一结果的原因是
在“探究超重与失重的规律”实验中,得到了如右图所示的图线.图中的实线所示是某同学利用力传感器悬挂一个砝码在竖直方向运动时,数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况.从图中可以知道该砝码的重力约为N,A、B、C、D四段图线中砝码处于超重状态的为,处于失重状态的为.