题目内容

(Ⅰ)要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻,实验室提供下列器材:

①待测线圈L,阻值约为2Ω,额定电流为2A

②电流表A1量程为0.6A,内阻为0.2Ω

③电流表A2量程为3A,内阻为0.2Ω

④变阻器R1阻值为1-10Ω,变阻器R2阻值为0-1KΩ。

⑤电池 E,电动势为9V,内阻很小

⑥定值电阻 R1=10Ω,R2=100Ω 

⑦开关S1,S2

要求实验时,改变变阻器,可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2,利用I1-I2的图象,求出电感线圈的电阻。

(1)实验中定值电阻应选用______,变阻器应选用_________。

(2)请在方框内画上电路图。

(3)I2—I1对应的函数关系式为_____________。

(4)实验结束时应先断开开关_________________。

(5)由I2—I1图象得出的平均值为6.0,则电感线圈的直流电阻为_____________。

(Ⅱ)卡文迪许设计扭秤实验测定了万有引力恒量,实验中通过万有引力使石英丝扭转的办法巧妙地测量了极小的万有引力。现有学生研究用某种材料做成的圆柱体在外力矩作用下发生扭转的规律,具体做法是:做成长为L、半径为R的圆柱体,使其下端面固定,在上端面施加一个扭转力矩M,使上端面半径转过一扭转角θ,现记录实验数据如下:

实验次数

M/×10-2N·m

L/×10-2m

R/×10-4m

θ/度

1

1

5

5

5.1

2

2

5

5

10.0

3

2

10

5

19.9

4

2

10

10

5.0

5

3

10

5

30.2

6

3

15

5

44.9

7

4

20

15

8.9

(1)利用上表实验数据,可以采取____________法,分别研究扭转角θ与M、θ与L、θ与R的关系,进而得出θ与M、L、R的关系是________________。

(2)用上述材料做成一个长为0.4m,半径为0.002m的圆柱体,在下端面固定,上端面受到M=4×10-2N·m的扭转力矩作用下,上端面将转过的角度是________。

(3)若定义扭转系数,则K与R、L的关系是______________。

(4)根据上述结果,为提高实验的灵敏度,卡文迪许在选取石英丝时,应选用长度_______(选填“长”或“短”)一点、截面_______一点(选填“粗”或“细”)的石英丝。

 

I.(1)    R1          R3      

(2) I2—(RL+R3+r)I1/RL        

(3)        如右图   

(4)  S2       (5)    2.04      

II.(1)   控制变量法    、 (或θ∝ML/R2

(2)     10度          

(3)  (或K∝R2/L),       

(4)     长               细       

解析:略

 

练习册系列答案
相关题目
要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻,实验电路如图所示,实验室提供下列器材:
①待测线圈L,阻值约为2Ω,额定电流2A
②电流表A1:量程0.6A,内阻约为0.5Ω
③电流表A2:量程3A,内阻约为0.1Ω
④电压表V1:量程3V,内阻约为6kΩ
⑤电压表V2:量程15V,内阻约为30kΩ
⑥滑动变阻器R1:阻值为0-10Ω
⑦滑动变阻器R2:阻值为0-1kΩ
⑧电池E:电动势6V,内阻很小
⑨开关两个S1、S2,导线若干
(Ⅰ)实验中电流表应选
,电压表应选
,滑动变阻器应选
(填代号);
(Ⅱ)为了提高测量的准确程度,要使电压从0开始调节,开关S1能控制整个电路.根据你绘出的电路图,将答题纸图中实物用笔画线代替导线将实验电路补充完整;
(Ⅲ)某实验小组实验步骤如下:
A.按选出的电路图和实验器材,连接好实验电路;
B.合上S1、S2,移动滑动变阻器的触头到适当位置,稳定后读出电流表和电压表的示数;
C.移动滑动变阻器触头到不同位置,每次稳定后读出电流表、电压表的示数;
D.先断开S1,再断开S2,然后拆除实验装置,整理好实验器材.
上述实验过程中不妥的一步是
D
D
;应改为
应先断开开关S2,再断开S1
应先断开开关S2,再断开S1

(Ⅳ)从理论上分析,本实验电路测出L的阻值
小于
小于
真实值.(填“大于”、“等于”或“小于”)
精英家教网(1)小强同学想在家里做探究单摆的等时性实验,但没有合适的摆球,他只好找一块大小为3cm左右、外形不规则的大理石块来代替小球.实验步骤如下:
A.先将小石块用棉线系好,结点为P,将棉线的上端固定于O点(如图所示)
B.将石块拉开一个大约α=30°的角度,然后由静止释放
C.从石块摆到最低点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=t/30得出周期
D.保持摆长一定,改变石块拉开的角度,重复步骤C,测出相应的周期T
①你认为小强以上实验方案有重大错误的步骤是:
 
(填序号);
②若小明同学还要用小强的装置测定当地的重力加速度,他让单摆做简
谐运动并正确测量周期T,已知小石块竖直悬挂时的最低点为Q点,小明测出OQ间
的距离L作为摆长,并代入公式g=
4π2
T2
L
求出重力加速度,这样做将使重力加速度
的测量值比真实值
 
(选填“偏大”或“偏小”).
(2)要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻,实验室提供下列器材(如下表).
①实验时,要求两个电表的调节范围尽可能大,请将图中的电路图补充完整;
②实验结束时,应先断开开关
 
(选填“S1”或“S2”);
③为了提高实验精度,电路图中的电阻R应选择定值电阻
 
(选填“R1”或“R2”);
④选择合适的电阻后,A1表和A2表的读数分别为,I1、I2,多次测量描绘出I1-I2图象(如图所示),则利用图象可求出电感线圈的电阻RL=
 
Ω
器材 规格 器材 规格
待测线圈L
电流表A1
电流表A2
阻值约为2Ω~3Ω,额定电流为2A
量程为0.6A,内阻为2Ω
量程为3A,内阻约为0.4Ω
滑动变阻器R'
定值电阻R1
定值电阻R2
电池组E
阻值为0-10ΩR1=8ΩR2=160Ω
电动势为9V,内阻很小
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