题目内容

(I)某同学在“用打点计时器测加速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上按照打点时间先后顺序依次标出0、1、2、3、4、5、6共7个计数点.计数点间的距离如图1所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s,完成下面的问题.
(1)根据题中数据可以求出小车的加速度a=______m/s2 (结果保留三位有效数字)
(2)关于本试验下列说法正确的是______.
A.据题中数据还可以求出打点计时器打计数点1时纸带的速度
B.释放小车时,小车应靠近打点计时器
C.实验中换用低压直流电源时打点计时器仍能正常工作
D.操作中应先释放小车,待小车运动稳定后,再接通电源,使打点计时器工作
(II)(1)用图2螺旋测微器测量一物体的长度,其读数为______mm,如果用最小刻度为1mm的刻度尺来测量,则其长度读数为______mm.
(2)用伏安法测定一个阻值约1kΩ的电阻,要求测量结果尽量准确.下列器材中应选用的是______.(用字母代号表示)
A.电池组(6V,内阻很小)
B.电流表(0-10mA,内阻10Ω)
C.电流表(0-1mA,内阻100Ω)
D.电压表(0-3V,内阻5kΩ)
E.电压表(0-6V,内阻10kΩ)
F.滑动变阻器(0-20Ω,1A)
G.滑动变阻器(0-200Ω,0.3A)
H.开关、导线
并在方框中画出实验电路图.(画在答题卷中)

【答案】分析:(I)利用“在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数”这一结论可求出小车的加速度,根据打点计时器对电源的要求和试验中的操作要求可得出正确选项.
(II)螺旋测微器的读数是固定刻度与可动刻度的和,注意判断半刻度是否露出;根据所给的电源判断电压表和电流表的量程,根据电压表电流表的内阻可判断电流表的内外接法,要求测量结果尽量准确,可知要用分压电路.
解答:解:(Ⅰ)(1)由公式得:=0.496m/s2
(2)A、物体做匀变速直线运动时,某段时间内的平均速度等于中间时刻的顺时速度,所以可以求出打点计时器打计数点1时纸带的速度,A正确.
B、试验时要求纸带上能打点的范围尽可能的大些,所以释放小车时,要靠近打点计时器,选项B正确.
C、打点计时器使用的是低压交流电源,低压直流电源不能使打点计时器工作,选项C错误.
D、该实验要先接通打点计时器的电源,再释放小车,选项D错误.
故选AB
(Ⅱ)(1)螺旋测微器的固定刻度是13.5mm,可动刻度是35.0×0.01=0.350mm,所以示数为13.5+0.350=13.850mm,若用最小刻度为1mm的刻度尺来测量,要估读到毫米的下一位,所以其长度应为13.9mm.
(2)只提供了一个电源,所以A是必选的;因被测电阻大约是1kΩ,所以通过电阻的最大电流为Imax=所以电流表用量程为10mA的,用B;电源是6V的,电压表要用E;要求测量结果尽量准确,所以要用分压电路,滑动变阻器用阻值较小的,选用F;所以需要选用的器材为:ABEFH
根据选用的电压表和电流表的内阻可知,电流表的分压效果明显,电流表要外接,电路图如图所示.
故答案为:(I) (1)0.496; (2)AB
(II)(1)13.850,13.9  (2)ABEFH   实验电路图如图所示
点评:在求加速度时,不但要熟记几个基本规律,还要记住几个重要的推论,尤其是在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数,即△s=aT2,关于打点计时器,一定要熟记应用低压交流电源;对于螺旋测微器的读数,要注意半刻度是否露出;电学实验器材的选取,首先要注意器材的安全,电压表电流表的指针尽可能的处于表盘中间三分之一的范围内,会熟练的判断电流表的内外接法,注意分压电路的选取.
练习册系列答案
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(I)某同学在实验室用如图所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题.

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0.95
0.95
m/s2,打B点时小车的动能为Ek=
0.50J
0.50J
,从开始运动到打击B点时,绳的拉力对小车做功W=
0.51
0.51
J.(保留2位有效数字)(g=9.8m/s2
(3)在第(2)中绳的拉力对小车做功W和小车获得的动能EK不相等,请你举出导致不等的可能原因
摩擦没有能完全抵消或沙与沙桶的重力大于绳的拉力
摩擦没有能完全抵消或沙与沙桶的重力大于绳的拉力

(II)某同学要测定一节新干电池的电动势和内阻.考虑到电池的内阻太小,为便于测量    内阻利为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路设计时可加入一个定值电阻R0.除电池、开关和导线外,其它可供使用的实验器材有:
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(b)电流表A2(量程3A)
(c)电压表V1(量程3V)
(d)电压表V2(量程15V)
(e)定值电阻R1(阻值1Ω、额定功率5w)
(f)定值电阻R2(阻值10Ω,额定功率10W)
(g)滑动变阻器R3(阻值范围0-10Ω、额定电流2A)
(h)滑动变阻器R4(阻值范围0-100Ω、额定电流1A)
(1)请画出本实验测量电路图
(2)本实验电路中,电压表应选择
V1
V1
,电流表应选择
A1
A1
;R0应选择
R1
R1
,滑动变阻器应选择
R3
R3
.(均填对应的器材字母代号)
(I)某同学在“用打点计时器测加速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上按照打点时间先后顺序依次标出0、1、2、3、4、5、6共7个计数点.计数点间的距离如图1所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s,完成下面的问题.
(1)根据题中数据可以求出小车的加速度a=
0.496
0.496
m/s2 (结果保留三位有效数字)
(2)关于本试验下列说法正确的是
AB
AB

A.据题中数据还可以求出打点计时器打计数点1时纸带的速度
B.释放小车时,小车应靠近打点计时器
C.实验中换用低压直流电源时打点计时器仍能正常工作
D.操作中应先释放小车,待小车运动稳定后,再接通电源,使打点计时器工作
(II)(1)用图2螺旋测微器测量一物体的长度,其读数为
13.850
13.850
mm,如果用最小刻度为1mm的刻度尺来测量,则其长度读数为
13.9
13.9
mm.
(2)用伏安法测定一个阻值约1kΩ的电阻,要求测量结果尽量准确.下列器材中应选用的是
ABEFH
ABEFH
.(用字母代号表示)
A.电池组(6V,内阻很小)
B.电流表(0-10mA,内阻10Ω)
C.电流表(0-1mA,内阻100Ω)
D.电压表(0-3V,内阻5kΩ)
E.电压表(0-6V,内阻10kΩ)
F.滑动变阻器(0-20Ω,1A)
G.滑动变阻器(0-200Ω,0.3A)
H.开关、导线
并在方框中画出实验电路图.(画在答题卷中)
(1)下面各图的读数分别为:图1
1.385
1.385
cm,图2
0.5615
0.5615
cm.

(2)某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验中,获取一根纸带如图3,但测量发现0、1两点距离远大于2mm,且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来,而其他所有打点都是清晰完整的,现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度hi(i=2.3.4…7),再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度vi和vi2(i=3.4.5.6),已知打点计时器打点周期为T.

①该同学求6号点速度的计算式是:v6=
h7-h5
2T
h7-h5
2T

②然后该同学将计算得到的四组(hi,vi2 )数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点,将四个点连接起来得到如图4所示的直线,请你回答:接下来他是如何判断重锤下落过程机械能守恒的?(说明理由)
答:
根据机械能守恒定律,从0点到任意i点有
1
2
m
v
2
i
=
1
2
m
v
2
0
+mghi
得到:
v
2
i
=
v
2
0
+2ghi
v
2
i
-hi
关系是一条直线斜率为2g,所以只要在直线上取相对较远两点,计算出斜率,与2g比较,在实验误差范围内相等即可
根据机械能守恒定律,从0点到任意i点有
1
2
m
v
2
i
=
1
2
m
v
2
0
+mghi
得到:
v
2
i
=
v
2
0
+2ghi
v
2
i
-hi
关系是一条直线斜率为2g,所以只要在直线上取相对较远两点,计算出斜率,与2g比较,在实验误差范围内相等即可

(3)测量电源的电动势E及内阻r(E约为6V,r约为1.5Ω).器材:量程3V的理想电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻),固定电阻R=8.5Ω,滑线变阻器R'(0~10Ω),开关S,导线若干.

①画出实验电路原理图.图5中各元件需用题目中给出的符号或字母标出.
②用笔画线代替导线完成实物连接图.
③实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则可以求出E=
I1U2-I2U1
I1-I2
I1U2-I2U1
I1-I2
,r=
U2- U1
I1-I2
-R
U2- U1
I1-I2
-R
(用I1,I2,U1,U2及R表示).

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