题目内容
【题目】图甲所示为某中学物理课外学习小组设计的测定当地重力加速度的实验装置,他们的主要操作如下:
①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上。
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,然后计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v。
③固定光电门B的位置不变,改变光电门A的高度,重复②的操作。测出多组(h,t),并计算出对应的平均速度v。
④画出v-t图象。
请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门B时的速度为vB,当地的重力加速度为g,则小铁球通过两光电门间的平均速度v的表达式为_________。(用vB、g和t表示)
(2)实验测得的数据如表所示。
实验次数 | h/cm | t/s | v/(m·s-1) |
1 | 10.0 | 0.028 | 3.57 |
2 | 20.0 | 0.059 | 3.39 |
3 | 30.0 | 0.092 | 3.26 |
4 | 40.0 | 0.131 | 3.05 |
5 | 50.0 | 0.176 | 2.84 |
6 | 60.0 | 0.235 | 2.55 |
请在图乙所示坐标纸上画出v-t图象________。
根据v-t图象,可以求得当地重力加速度g=___ m/s2。(结果保留3位有数数字)
【答案】 9.86
【解析】(1) 小铁球通过两光电门间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度
据速度时间关系可得,解得:
(2)据数据,描点作图:
(3)据可知,图线斜率的绝对值是,则,解得:
【题目】(10分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材:
直流电源(电动势3.0V,内阻不计)
电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω) 电流表A2(量程600mA,内阻约5Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ) 电压表V2(量程15V,内阻约200kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0 10Ω,额定电流1A)
滑动变阻器R2(阻值0 1kΩ,额定电流300mA)
①该实验中,电流表应选择 (填“A1”或“A2”),电压表应选择 (填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择 (填“R1”或“R2”)。
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在方框中完成实验的电路图。
③ 下表是学习小组在实验中测出的6组数据,某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点,请你画出第4组数据的对应点,并作出该小灯泡的伏安特性曲线。
U(V) | I(A) | |
1 | 0 | 0 |
2 | 0.5 | 0.17 |
3 | 1.0 | 0.30 |
4 | 1.5 | 0.39 |
5 | 2.0 | 0.45 |
6 | 2.5 | 0.49 |
④ 若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联,直接接在题中提供的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率P= W(保留两位有效数字)。(若需作图,可直接画在第③小题图中)