题目内容
【题目】用图1所示的电路测定一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的电动势E约为2V,内阻r比较小,为了实验的方便,电路中串联了一个定值电阻R0.
(1)现有蓄电池、电流表(量程0~0.6A)、滑动变阻器(0~20Ω)、开关、导线若干,以及下面的器材:
A.电压表(0~3V)
B.电压表(0~15V)
C.定值电阻(2Ω)
D.定值电阻(10Ω)
实验中电压表应选用_______;R0应选用________(选填相应器材前的字母).
(2)图2是实验器材实物图,已连接了部分导线.请根据图1,补充完成实物间的连线________.在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于最_______端 (选填“左”或“右”).
(3)某位同学根据实验记录的数据做出如图3所示的U-I图线,可得出蓄电池的电动势E=____V,图线的斜率k=_____Ω,电源内电阻r =_______Ω.
(4)采用图1电路测量电源电动势和内阻,产生系统误差的主要原因是(_______)
A.电流表的分压作用
B.电流表的分流作用
C.电压表的分流作用
D.电压表的分压作用
(5)某位同学在实际操作中发现:开关断开时,电流表的示数为零,电压表却还有较大示数;闭合开关,移动滑片,电压表和电流表示数能够正常变化,获得多组数据.那么,这种闭合开关时所获得的多组数据_________(选填“可以”或“不可以”)用于求电动势和内阻.结合图2,简要说明“开关断开时,电压表还有较大示数”的原因_________.
【答案】A C 右 2.05(2.03~2.07) 2.50(2.45~2.60) 0.50(0.45 ~0.60) C 可以 a连接电压表的正极到开关的连线有误,使开关外接,而导致电源、电压表和定值电阻直接形成回路,所以开关打开时电压表仍有示数;b在上述回路中,由于电压表的内阻远大于回路的其他电阻,所以导致“开关断开时,电压表还有较大示数”.
【解析】
(1)一节蓄电池的电动势约为2.0V,则实验中电压表应选用A;R0应选用与电池内阻相当的C即可;
(2)电路连接如图;
在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于阻值最大的位置,即最右端.
(3)有图可知,蓄电池的电动势E=2.05V,图线的斜率,电源内电阻r =2.50-2.0=0.50Ω.
(4)采用图1电路测量电源电动势和内阻,产生系统误差的主要原因是电压表的分流作用,故选C.
(5)这种闭合开关时所获得的多组数据可以用于求电动势和内阻;
“开关断开时,电压表还有较大示数”的原因是:
a.连接电压表的正极到开关的连线有误,使开关外接,而导致电源、电压表和定值电阻直接形成回路,所以开关打开时电压表仍有示数;
b.在上述回路中,由于电压表的内阻远大于回路的其他电阻,所以导致“开关断开时,电压表还有较大示数”.
【题目】某同学用如图1所示装置通过两球碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使m1球从斜槽上某一固定位置S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m1球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让m1球仍从位置S由静止开始滚下,和m2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,得到了如图所示的三个落地处.
①请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置(_______________)
②对于实验的操作要求,下列说法正确的是(_____)
A.m1球的质量一定大于m2球的质量,m1球的半径可以大于m2球的半径
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
D.将小球静止放在的轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平
E. 每次实验中,m1球必须从同一位置静止释放。
F. 本实验必需使用的器材有刻度尺、天平和秒表
③ 在某次实验中,测量出两小球的质量分别为m1、m2,MP的长度是L1,ON的长度是L2,则在实验误差允许范围内,本实验验证动量守恒定律的表达式为_________________,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。
④如图2,将气垫导轨水平放置做“验证动量守恒定律”实验。碰撞时难免有能量损失,只有当某个物理量在能量损失较大和损失较小的碰撞中都不变,它才有可能是我们寻找的不变量。
如图3甲所示,用细线将两个滑块拉近,把弹簧压缩,然后烧断细线,弹簧弹开后落下,两个滑块由静止向相反方向运动。如图3乙所示,在两滑块相碰的端面装上弹性碰撞架,可以得到能量损失很小的碰撞。在滑块的碰撞端贴胶布,可以增大碰撞时的能量损失。如果在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥(图3丙),碰撞时撞针插入橡皮泥中,使两个滑块连成一体运动,这样的碰撞中能量损失很大。
若甲、乙、丙图中左侧滑块和右侧滑块的质量都为m,两遮光片的宽度都为d,光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。
状态 | 左侧光电门 | 右侧光电门 | |
甲图 装置 | 碰前 | 无 | 无 |
碰后 | T1 | T2 | |
乙图 装置 | 碰前 | T3 | 无 |
碰后 | 无 | T4 | |
丙图 装置 | 碰前 | T3 | 无 |
碰后 | 无 | T6、T6 |
a.根据实验数据,若采用乙图装置,碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T4。若采用丙图装置,碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T6。通过实验验证了这两次碰撞均遵守动量守恒定律,请你判断T4和T6的关系应为T4________T6(选填“>”、“<”或“=”)。
b.利用图甲所示的实验装置能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小__________?如果可以,请根据实验中能够测出的物理量写出表达式__________。