题目内容
(lO分)某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A. 电流表G(内阻Rg=99Ω,满偏电流Ig=3mA)
B. 电流表A(内阻约为0.2Ω,量程为0?0.6A)
C. 螺旋测微器
D.电阻箱R0(0 9999Ω, 0.5A)
E. 滑动变阻器R(5Ω,2A)
F.干电池组(6V,0.05Ω)
G. 一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
(1)用多用电表粗测金属丝的阻值:当用“x1OΩ”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用______挡(填“x1Ω”或“x1OOΩ”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图1所示,则金属丝的阻值约为______Ω。
(2)该同学为了较精确测量金属丝的阻值,设计了如图2实验电路,其中将电流表G 与电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表,则电阻箱的阻值应调为R0=______Ω。
请根据提供的器材和实验需要,将该同学设计的电路图补画完整。
(3)实验数据的测量与电阻率的计算,如果金属丝的长度用L表示,直径用d表示, 电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表C的示数为I1,,电流表A的 示数为I2,请用已知量和测量量写出计算金属丝电阻率的表达式______。
(1); (2),图见解析;(3)
解析试题分析:(1)当用欧姆表“x1OΩ”挡时发现指针偏转角度过大,说明待测电阻的阻值比较小,所以换用“x1Ω”挡,由表盘可知待测电阻阻值大约15Ω;(2)电流表改装成电压表需要串联大电阻,由得Ω;由于要精确测量阻值,所以采取滑动变阻器的分压接法,又因为待测阻值与电流表的内阻相差不大,故采取电流表的外接法,电路图如图所示;
(3)由电路图可知待测电阻的阻值,由电阻定律可知,联立解得
考点:熟悉欧姆表的使用方法和读数方法及档位选择的原理;掌握电表改装的原理及计算方法.
(11分)某同学用如图1所示的实验装置研究滑块在水平桌面上的运动,实验步骤如下:
a.安装好实验器材。
b.释放滑块,使滑块沿水平桌面运动,位移传感器每隔0.1s给出一次滑块与位移传感器之间的距离。该同学取出一部分数据,并将第一组数据做为记时零点,如下表所示。
时刻(s) | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 |
距离(m) | 0.100 | 0.111 | 0.135 | 0.173 | 0.224 | 0.289 | 0.367 | 0.459 | 0.564 | 0.683 | 0.815 |
d.分别计算出滑块在0.1s内、0.2s内、0.3s内……的位移x。
e.分别计算出位移x与对应时间t的比值。
f.以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出-t图线。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)根据实验数据,可知t=0时滑块与位移传感器之间的距离d=________m。
(2)该同学在图2中标出了除t=0.4s时的各个坐标点,请你在该图中标出t=0.4s时对应的坐标点,并画出-t图线。
(3)根据-t图线可求出滑块的加速度a=________m/s2。(保留3位有效数字)
(4)若将-t图线延长,发现图线与轴有一交点,其原因是______________________。
(12分)某同学设计了如题图10所示的装置来“探究加速度与力的关系”,弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接,在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d,开始时先将木板置于MN处,然后缓慢地向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小,再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加少量水,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。
⑴木板的加速度可以用d、t表示为a= ;
⑵改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系,下列图象能表示该同学实验结果的是 ;
⑶用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是 。
A.可以改变滑动摩擦力的大小 |
B.可以更方便地获取多组实验数据 |
C.可以比较精确地测出摩擦力的大小 |
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度 |
(12分)在做测量一电源的电动势和内电阻的实验时,备有下列器材:
A.定值电阻: |
B.直流电流表(量程0~0.6A,内阻不能忽略) |
C.直流电压表(量程0~3V,内阻较大) |
D.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω) |
F.电键S及导线若干
①滑动变阻器选用 (填“D”或“E”)
②某同学将选定的器材在图所示的实物图上连线完成了部分实验电路,请你以笔画线做导线连接正确的电路.
③按正确操作完成实验,根据实验记录,将测量数据描点作出拟合图线如图所示,由图象可得该电源的电动势= V,内电阻= (结果均保留三位有效数字).