题目内容
【题目】某些园体材料受到外力后除了产生形变之外,其电阻率也发生了变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板象电阻Rx的压阻效应,已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:
A.电源E(3V,内阻约为3Ω)
B.电流表A1(0.6A,内阻r1约为3Ω)
C.电流表A2(0.6A,内阻r2=6Ω)
D.开关S
(1)为了较准确地测量电阻Rx的阻值,图甲中虚线圆框①内应该接电流表___________虚线圆框②内应该接电流表______________。(选填“A1”或“A2”)
(2)在电阻Rx上加个竖直向下的力F,闭合开关S,记下虚线圆框①内电表的读数I1,虚线圆框②内电表的读数I2。某次测量时I2为I1的1.5倍,I2的示数如图乙所示,其读数为_________A,此时Rx=________(计算结果保留两位有效数字)。
(3)改变力的大小,得到不同的Rx值,绘出Rx-F图像如图丙所示。则当F竖直向下时,Rx与所受压力F的数值关系是Rx=__________。(各物理量单位均为国际单位)
【答案】A2 A1 0.30 12Ω 16-2F
【解析】
第一空.第二空.根据伏安法测电阻的原理,必须要测出Rx的电压和电流,但题中未给电压表但A2的内阻已知,则利用电流表A2测电压,A1直接测电流;
第三空.第四空.由图乙示数及电流表的量程可以读得I2=0.30A.则I1=0.06A,所有以电阻 ;
第五空.从图丙看出图象是一条直线,根据直线方程Rx=16+kF,而k=-=-2,所以Rx随F的变化关系是:Rx=16-2F。
【题目】(10分)小明通过实验验证力的平行四边形定则。
(1)实验记录纸如题图所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为:F1=3.30 N、F2=3.85 N和F3=4.25 N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。
(2)仔细分析实验,小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度,发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。
实验装置如题图所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O点,下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程,再次记录下N的轨迹。
两次实验记录的轨迹如题图所示,过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为 。
(3)根据(2)中的实验,可以得出的实验结果有哪些? (填写选项前的字母)
A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比 |
B.两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长 |
C.两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大 |
D.两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大 |
(4)根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。
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