题目内容

实验题
(1)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打出的纸带.并在其上取了O、A、B、C、D、E、F 6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点.本图1中没有画出)打点计时器用的是220V、50Hz的交流电源.
①实验时,在正确安装好装置后,把小车放到靠近打点计时器的位置,再先
接通电源
接通电源
释放小车
释放小车
,使小车运动,而后得到反映小车运动的纸带.

②利用纸带的数据可计算得出该物体的加速度a为
0.641
0.641
m/s2;(计算结果保留三位有效数字)
③如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏
.(填“大”或“小”).
(2)用图3给出的器材,测量一只标有“3V、0.6W”的小灯泡正常发光时的电阻R1.实验过程要求尽量减小误差(滑动变阻器最大阻值为10Ω;电源电动势为12V,内阻为1Ω;电流表内阻约为1Ω,电压表的内阻约为10kΩ).
①电流表应选用的是量程是
0.6
0.6
 A(选填“0.6”或“3”),电压表应选用的是量程是
3
3
 V(选填“3”或“15”);
②请将你设计的实验电路图,画在图2的虚线框中;
③根据②中的电路图,用笔画线代替导线,完成右下图中的实物连接;
④若小灯泡发光较暗时的电阻为R2,你根据所学的知识可判断出R1与R2的大小关系是R1
大于
大于
  R2(选填“大于”、“等于”或“小于”).
分析:(1)①实验时,在正确安装好装置后,把小车放到靠近打点计时器的位置,应先接通电源,后释放小车.②根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2,运用逐差可以求出加速度的大小.③当交变电流的频率是f=49Hz,频率减小,周期增大,实际中△x增大,根据△x=aT2,分析误差.
(2)①器材的选择需精确、安全;根据灯泡的额定电压和电流确定电压表和电流表的量程.
②若采用滑动变阻器限流法,无论怎么移动滑动变阻器,灯泡的电压都超额定值,所以滑动变阻器采用分压式接法.根据灯泡的电阻大小确定电流表的内外接.
③根据电路图连接实物图.
④电流越大,温度越高,灯丝的电阻率越大,则灯泡的电阻越大.
解答:解:(1)①实验时,在正确安装好装置后,把小车放到靠近打点计时器的位置,应先接通电源,后释放小车.
②设从O到A各段位移分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2,得
  x4-x1=3a 1T2
  x5-x2=3a 2T2
  x6-x3=3a3T2
则物体的加速度为a=
1
3
(a1+a2+a3)
=
(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)
9T2

由题意知,T=0.1s,代入数据得:a=0.641m/s2
③当交变电流的频率是f=49Hz,频率减小,周期增大,实际中△x增大,而该同学不知道,计算加速度时,T仍用0.1s,根据△x=aT2,分析得知,误差.
运用逐差可以求出加速度的大小.③当交变电流的频率是f=49Hz,频率减小,周期增大,实际中△x增大,根据△x=aT2,分析加速度的测量值比实际值偏大.
(2)①灯泡的额定电流I=
P
U
=
0.6
3
A=0.2A,则电流表的量程选择0.6A.
灯泡的额定电压为3V,则电压表选择的量程为3V.
②若滑动变阻器采用限流法接法,滑动变阻器移动最大值时,灯泡两端的电压都超过灯泡的额定电压,所以滑动变阻器采用分压式接法;灯泡的内阻大约为15Ω,与电流表内阻相当,属于小电阻,所以电流表采用外接法.
③根据电路图连接实物图.
④正常发光时,电流比较大,灯丝的电阻率大,此时的电阻较大,所以R1>R2
故答案为:
(1)①接通电源,释放小车.②0.641.③大.             
(2)①0.6,3
②电路如右图所示;
③实物电路连接如右图所示;
④大于.
点评:解决第1题关键要掌握测量加速度的原理:△x=aT2,知道如何运用逐差求加速度.
解决第2题的关键掌握滑动变阻器的分压式和限流式接法的区别,以及掌握电流表的内外接.
练习册系列答案
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(1)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出)打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流.他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐.(下述第(1)、(2)、(3)小题结果均保留两位有效数字)

(1)由以上数据计算打点计时器在打C点时,物体的即时速度vC
0.16
0.16
m/s;
(2)计算该物体的加速度a为
0.42
0.42
m/s2
(3)纸带上的A点所对应的物体的即时速度vA=
0.076
0.076
m/s;
(2)在学“研究平抛物体的运动”的实验中,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹,并求出小球平抛运动的初速度和抛物线方程.他先调整斜槽轨道使槽口末端水平,然后在方格纸上建立好直角坐标系xOy,将方格纸上的坐标原点O与轨道槽口末端重合,Oy轴与重锤线重合,Ox轴水平(如图甲).实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下,经过一段水平轨道后抛出.依次均匀下移水平挡板的位置,分别得到小球在挡板上的落点,并在方格纸上标出相应的点迹,再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨迹(如图乙所示).已知方格边长为L=5cm,重力加速度为g=10m/s2,计算结果取两位有效数字.

(1)小球平抛的初速度v0=
1.5
1.5
m/s;
(2)小球运动的轨迹方程的表达式为y=
20
9
20
9
x2
(3)你认为下列情况可能产生实验误差的是
D
D

A.小球在轨道上滚动过程中有摩擦力    B.每次下移水平挡板不均匀
C.实验时,水平挡板有时倾斜          D.固定方格纸的木板有时倾斜.
(1)在做“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交变电流的频率为50Hz,选择打点清晰记录小车做匀变速运动的纸带,在纸带上分别用数字0~5标注6个计数点,相领两个计数点之间还有四个点没有画出.纸带上从0点起每相邻两个计数点间的距离依次分别为2.80cm、4.40cm、5.98cm、7.60cm、9.19cm,如图所示.由纸带上的数据可知打点计时器打下计数点“3”时,小车的速度为
 
m/s;小车的加速度为
 
(所填结果小数点后保留两位数字)
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(2)、(1)用螺旋测微器量电阻丝的直径,结果如图甲所示,则读数是
 
mm.
       (2)用主尺最小分度为1mm,游标上有20个分刻度的游标卡尺测一工件长度,如图乙所示,则读数是
 
cm.
       (3)某同学用图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.图中PQ是斜槽,QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图2所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐.
①确定B球落点平均位置的方法:
 

②碰撞后B球的水平路程应取为
 
cm.
③在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答
 
(填选项号).
(A)水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离
(B)A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离
(C)测量A球或B球的直径
(D)测量A球和B球的质量(或两球质量之比)
(E)测量G点相对于水平槽面的高度.
(2008?湖北模拟)实验题
(1)在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于槽口附近处.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x=10.00cm,A、B间距离y1=4.78cm,B、C间距离y2=14.58cm.(g取9.80m/s2
①根据以上直接测量的物理量得小球初速度为v0=
x
g
y2-y1
x
g
y2-y1
(用题中所给字母表示).
②小球初速度的测量值为
1.0
1.0
m/s.(保留两位有效数字)
(2)某同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻.提供的器材有,电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、滑动变阻器有R1(10Ω,2A)和R2(100Ω,0.1A)各一只.
①实验中滑动变阻器应选用
R1
R1
 (填“R1”或“R2”).在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图线,由图可求出该电源电动势E=
1.45
1.45
V;内阻r=
1.75
1.75
Ω.(保留三位有效数字)
②在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路.
③电动势测量值
=
=
真实值,内电阻测量值
真实值.( 填<,>,=)
(1)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出)打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流.他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐.(下述第(1)、(2)、(3)小题结果均保留两位有效数字)

(1)由以上数据计算打点计时器在打C点时,物体的即时速度vC是______m/s;
(2)计算该物体的加速度a为______m/s2
(3)纸带上的A点所对应的物体的即时速度vA=______m/s;
(2)在学“研究平抛物体的运动”的实验中,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹,并求出小球平抛运动的初速度和抛物线方程.他先调整斜槽轨道使槽口末端水平,然后在方格纸上建立好直角坐标系xOy,将方格纸上的坐标原点O与轨道槽口末端重合,Oy轴与重锤线重合,Ox轴水平(如图甲).实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下,经过一段水平轨道后抛出.依次均匀下移水平挡板的位置,分别得到小球在挡板上的落点,并在方格纸上标出相应的点迹,再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨迹(如图乙所示).已知方格边长为L=5cm,重力加速度为g=10m/s2,计算结果取两位有效数字.

(1)小球平抛的初速度v=______m/s;
(2)小球运动的轨迹方程的表达式为y=______x2
(3)你认为下列情况可能产生实验误差的是______.
A.小球在轨道上滚动过程中有摩擦力    B.每次下移水平挡板不均匀
C.实验时,水平挡板有时倾斜          D.固定方格纸的木板有时倾斜.

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