题目内容
(Ⅰ)(6分)为研究滑块的运动,选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板、以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图1所示的装置,实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动,漏斗可以漏出很细的有色液体,在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置,如图2所示
①漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同?________(填写仪器序号)
A、打点计时器 B、秒表 C、毫米刻度尺 D、电流表
②如果用该实验装置测量滑块加速度,对实验结果影响最大的原因是:___________________________
(Ⅱ)(12分)现提供如下器材,测定定值电阻Rx(约为5KΩ)的阻值
a.两相同电流计G1、G2(50μA,内阻约4KΩ)
b.电阻箱R1(0~9999.9Ω)
c.电阻箱R2(0~99999.9Ω)
d.电源E(电动势约3V,内阻不计)
e.滑动变阻器R(最大阻值20Ω)
f.开关两个,导线若干
①由于电流计量程很小,需要先将它们进行改装,某同学设计了用半偏法测电流计内阻的电路,如图,实验过程如下:先将R2调为最大,然后闭合K1、K2,调节R1、R2,保证_________满偏,使_________半偏(填写元件符号)由此测得电流计G2的阻值
②若测得电流计内阻为4.2KΩ,要将G2改装成量程为3V的电压表,需串联的电阻值为___________
③采用改装后的电压表并伏安法测量待测电阻阻值,请在虚线框内画出实验电路图
22、(18分)
(Ⅰ)(6分)
① A (3分)
② 漏斗重心变化导致单摆有效摆长变化,从而改变单摆周期,影响加速度的测量值 (3分)
(Ⅱ)(12分)
① G1 G2 (4分)
② 55.8 KΩ (4分)
③ 如图 (安培表外接也可以) (4分)
【解析】根据题意可知,漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与打点计时器相同。如果用该实验装置测量滑块加速度,漏斗重心变化将导致单摆有效摆长变化,从而改变单摆周期,影响加速度的测量值。用半偏法测电流计内阻的电路,先将R2调为最大,然后闭合K1、K2,调节R1、R2,保证G1满偏,使G2 半偏,由此测得电流计G2的阻值。
(8分)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×10-2s和t2=2.0×10-2s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.
①由图丙读出滑块的宽度d= mm;
②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为 ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为 (用字母d、t1、t2表示);
③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是
(说明各物理量的意义及字母);
④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式 (用字母表示)。
(8分)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×10-2s和t2=2.0×10-2s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.
①由图丙读出滑块的宽度d= mm;
②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为 ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为 (用字母d、t1、t2表示);
③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是
(说明各物理量的意义及字母);
④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式 (用字母表示)。