题目内容
(1)光电计时器结构如图a所示,当有物体从M、N间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,若知物体的长度,就可知道物体通过光电门的速度.如图b,E、F为上下两个光电门,现要利用此装置探究机械能守恒定律.
①读出如图c游标卡尺测量的物块A厚度为 cm.
②让物块A从某一位置下落,通过测量并计算得出它通过光电门E和F的速度分别为v1和v2,已知当地重力加速度为g,若要探究物块在EF之间运动的过程机械能是否守恒,还需测量的物理量为 .若 和
在误差允许的范围内相等,则可说明物块的机械能守恒.(用物理量的字母符号表示)
(2)(用伏安法测量某一较大阻值的电阻Rx,为了避免电表内阻的影响造成误差,采用如图d的实验电路,其中R为高精度的电阻箱,S为单刀双掷开关.请完成有关内容:
①主要实验步骤如下:
A.开关S拨向1, ,使电压表和电流表有一合适的读数U和I.
B.初步估测电阻Rx的大小.
C.调节电阻箱的阻值为Rx的估测值,再把开关S拨向2,微调电阻箱的阻值,使电压表的读数为U时电流表的读数为 ,读出此时电阻箱的阻值R0.
②利用测得的数据,可得该电阻Rx= .还可测得电流表的内电阻等于 .
①读出如图c游标卡尺测量的物块A厚度为
②让物块A从某一位置下落,通过测量并计算得出它通过光电门E和F的速度分别为v1和v2,已知当地重力加速度为g,若要探究物块在EF之间运动的过程机械能是否守恒,还需测量的物理量为
(2)(用伏安法测量某一较大阻值的电阻Rx,为了避免电表内阻的影响造成误差,采用如图d的实验电路,其中R为高精度的电阻箱,S为单刀双掷开关.请完成有关内容:
①主要实验步骤如下:
A.开关S拨向1,
B.初步估测电阻Rx的大小.
C.调节电阻箱的阻值为Rx的估测值,再把开关S拨向2,微调电阻箱的阻值,使电压表的读数为U时电流表的读数为
②利用测得的数据,可得该电阻Rx=
分析:(1)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数;
测出两光电门间的距离,如果物体在两光电门间的动能之差等于物体重力势能的变化,则物体的机械能守恒.
(2)应用等效法测电阻阻值,闭合开关,适当调节滑动变阻器阻值,然后保持滑动变阻器阻值不变,分别把待测电阻与电阻箱接入电路,然电压表与电流表示数相等,由欧姆定律可以求出待测电阻阻值与电流表内阻.
测出两光电门间的距离,如果物体在两光电门间的动能之差等于物体重力势能的变化,则物体的机械能守恒.
(2)应用等效法测电阻阻值,闭合开关,适当调节滑动变阻器阻值,然后保持滑动变阻器阻值不变,分别把待测电阻与电阻箱接入电路,然电压表与电流表示数相等,由欧姆定律可以求出待测电阻阻值与电流表内阻.
解答:解:(1)①由图示游标卡尺可知,主尺示数为1.2cm,游标尺示数为1×0.1mm=0.01cm,
游标卡尺示数为1.2cm+0.01cm=1.21cm;
②用刻度尺测出E、F两点间的距离L,如果物体从E到F过程中动能的变化量
m(
-
)与物体重力势能的变化量
mgL在误差允许的范围内相等,则可说明物块的机械能守恒.
(2)①A、开关S拨向1,调节滑动变阻器,使电压表和电流表有一合适的读数U和I.
C.调节电阻箱的阻值为Rx的估测值,再把开关S拨向2,微调电阻箱的阻值,使电压表的读数为U时电流表的读数为I,读出此时电阻箱的阻值R0.
②由欧姆定律可得:开关在1位置时:
=RX+RA,开关在2位置时:
=R0+RA,由此可知,RX=R0,RA=
-R0;
故答案为:(1)①1.21;②E、F之间的距离L;
m(
-
);mgL;
(2)①A、调节滑动变阻器;C、I; ②R0;
-R0.
游标卡尺示数为1.2cm+0.01cm=1.21cm;
②用刻度尺测出E、F两点间的距离L,如果物体从E到F过程中动能的变化量
1 |
2 |
v | 2 2 |
v | 2 1 |
mgL在误差允许的范围内相等,则可说明物块的机械能守恒.
(2)①A、开关S拨向1,调节滑动变阻器,使电压表和电流表有一合适的读数U和I.
C.调节电阻箱的阻值为Rx的估测值,再把开关S拨向2,微调电阻箱的阻值,使电压表的读数为U时电流表的读数为I,读出此时电阻箱的阻值R0.
②由欧姆定律可得:开关在1位置时:
U |
I |
U |
I |
U |
I |
故答案为:(1)①1.21;②E、F之间的距离L;
1 |
2 |
v | 2 2 |
v | 2 1 |
(2)①A、调节滑动变阻器;C、I; ②R0;
U |
I |
点评:常规伏安法测电阻由于电流表分压与电压表分流作用,总是存在系统误差;在该实验中采用等效法测电阻,避免了由于电表内阻造成的系统误差,不失为测电阻的一种好方法.
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