题目内容

(1)某同学用如图1所示的实验装置探究合外力做功与小车动能变化的关系.a为小车,b 为打点计时器,c为弹簧秤,d为平放在水平桌面上的长木板,e为小钩码.该同学实验后利用纸带进行位移的测量及速度的计算.
①实验中该同学还需要做的是
A
A

A.测出小车的质量及记录弹簧秤的读数
B.测出小钩码的质量及记录弹簧秤的读数
C.测出小钩码的质量、小车的质量及记录弹簧秤的读数
②若该同学通过正确计算后发现小车所受合外力做的功明显大
于小车动能的变化量,你认为主要原因是受
摩擦阻力
摩擦阻力
影响,实验操作中改进的措施是
平衡摩擦力
平衡摩擦力

(2)在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时,所使用的电流表内阻约为几欧姆,电压表的内阻约为十几千欧.根据实验所测8组数据,在图2甲所示I-U坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线.
①请根据你的判断在虚线框中画出实验电路图,并根据电路图在图2乙中连线将实物图补充完整.
②根据图甲可确定小灯泡功率P与U2和I2的关系图象,其中正确的是
D
D


③若将被测小灯泡与一定值电阻R和电源组成如图丙所示的电路,已知电源电动势为6.0V,内阻1.0Ω.
现测得电路中的电流为0.40A,则定值电阻R所消耗的电功率约为
0.64
0.64
W.
分析:(1)①弹簧和细绳相连,弹簧的示数大小等于绳子的拉力大小;实验过程需要测出小车质量与测力计示数.
②由于平板处于水平状态,小车运动过程中,受到小车与平板、纸带与限位孔间的摩擦阻碍作用,可以利用重力的下滑分量来平衡小车受到的摩擦力,故最简洁的方法是调节木板倾角,使小车恰能匀速下滑.
(2))①分析题目要求及原理,可得出实验电路图;由实物图的连接方法可得出实物图;
②由功率公式可得出功率与电流及电压的关系,结合数学知识进行分析,即可得出正确结论;
②由于灯泡的电阻随温度的变化而变化,故不能直接利用欧姆定律;而是由图象得出灯泡的电压,再由闭合电路欧姆定律及串联电路的规律可得出电阻两端的电压,由P=UI求出电功率.
解答:解:(1)①由装置图可知,弹簧和细绳相连,弹簧的示数大小等于绳子的拉力大小,因此为了得到小车受到的拉力,只要读取弹簧秤的示数即可,实验需要测量的量是:测出小车的质量及记录弹簧秤的读数,故选A.
②由于板处于水平状态,小车运动过程中,受到小车与平板、纸带与限位孔间的摩擦阻碍作用,因此小车所受合外力做的功明显大于小车动能的变化量,改进方法是平衡摩擦力,把长木板不带定滑轮的一端垫高,使小车恰能匀速下滑.
(2)①由题意可知,本实验应采用滑动变阻器分压接法,同时由于灯泡内阻较小,故电流表使用外接法,故电路图如下图所示;
根据电路图连接实物图如下图;
②由于灯泡的电阻随温度的增加,由功率公式可得:P=I2R=
U2
R
;故在P-I2图象中,图象的斜率表示电阻,故斜率变大,故D正确;而在P-U2图象中,图象的斜率表示电阻的倒数,故图象中斜率应越来越小,故AB均错误;故选D;               
③由灯泡的伏安特性曲线可知,灯泡的电流为0.4A,则电压为4V;电源的内电压U=Ir=0.4×1=0.4V;故定值电阻两端的电压为6-4-0.4=1.6V;
故定值电阻的功率P=UI=1.6×0.4=0.64W    
故答案为:(1)①A;②摩擦阻力;平衡摩擦力;(2)①电路图如图所示;②D;③0.64.
点评:(1)解答实验的关键是明确实验原理,该题的巧妙之处在通过滑轮测量绳子上的拉力大小,是考查学生创新能力的好题.
(2)电学实验中要明确分压接法的应用条件;并注意在实验中应用所学过的物理规律.注意学会从数学函数的角度分析物理图象问题,并区分曲线上某点与原点连线的斜率和曲线的切线的斜率含义的不同.
练习册系列答案
相关题目
(1)某同学用如图1所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验:

①先测出可视为质点的两材质相同滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数μ.
②用细线将滑块A、B连接,使A、B间的轻弹簧处于压缩状态,滑块B恰好紧靠桌边.
③剪断细线,测出滑块B做平拋运动的水平位移x1,滑块A沿水平桌面滑行距离为x2(未滑出桌面).
为验证动量守恒定律,写出还需测量的物理量及表示它们的字母
物体B下落的高度h
物体B下落的高度h
;如果动量守恒,需要满足的关系式为
Mx1
g
2h
═m
2gμx2
Mx1
g
2h
═m
2gμx2

(2)某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究功和动能变化的关系,如图2所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B时的速度大小.小车中可以放置砝码.
(Ⅰ)实验中木板略微倾斜,这样做目的是
CD
CD

A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功
D.可使得小车在未施加拉力时做匀速直线运动
(Ⅱ)实验主要步骤如下:
①测量
小车、砝码
小车、砝码
和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路.
②将小车停在C点,接通电源,
静止释放小车
静止释放小车
,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度.
③在小车中增加砝码,或增加钩码个数,重复②的操作.
(Ⅲ)下表是他们测得的一组数据,其中M1是传感器与小车及小车中砝码质量之和,|v
 
2
2
-v
 
2
1
|是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是拉力F在A、B间所做的功.表格中△E3=
0.600
0.600
,W3=
0.610
0.610
 (结果保留三位有效数字).
次数 M1/kg |v
 
2
2
-v
 
2
1
|/(m/s)2
△E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43
(1)某同学用如图所示的装置测定重力加速度:
①电火花计时器的工作电压为
 
,频率
 

②打出的纸带如图所示,实验时纸带的
 
端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)
③实验中在纸带上连续打出点1、2、3、…、9,如1图所示,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为
 
m/s2精英家教网
(2)某实验小组采用如图3所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行.打点计时器工作频率为50Hz.
①实验中木板略微倾斜,这样做
 

A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
②实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…,并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车.把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1,…;橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出.根据第四次的纸带(如图4所示)求得小车获得的速度为
 
 m/s.
③若根据多次测量数据画出的W-v草图如图5所示,根据图线形状,可知对W与v的关系作出的猜想肯定不正确的是
 

A.W∝
v
  B.W∝
1
v
   C.W∝v2  D.W∝v3
④如果W∝v2的猜想是正确的,则画出的W-v2图象应是
 

⑤在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是
 
.(只要回答出一种原因即可)
精英家教网
(1)某同学用如图1所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系,实验中,他把钩码重力当作小车受到的合力.①为减小把钩码的重力当作小车受到的合力而带来的误差,实验中,除了拉小车的细线与长木板平行外.①还应采取的措施有:
 
 
.(填两条)
②木块从静止开 始运动,利用打点计时器在纸带上记录木块的运动情况,如图2所示,其中O点为纸带上记录到的第一点.A、B、C是该同学在纸带上所取的一些点,下图所标明的数据为A、B、C各点到O点的距离,已知打点计时器所用交流电源频率f=50Hz,木块运动的加速度a=
 
m/s2.(计算结果保留两位有效数字)
精英家教网
(2)有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图3所示.用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为100Ω,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度.某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验.
A.刻度尺(最小分度为mm);  B.游标卡尺;
C.电流表A1(量程0~300mA,内阻约0.2Ω);
D.电流表A2 (量程0~100mA,内阻约0.6Ω);
E.电压表V1 (量程10V,内阻约5kΩ);
F.电压表V2 (量程5V,内阻约3kΩ);
G.滑动变阻器R1 (阻值范围0~30Ω,额定电流1.5A);
H.滑动变阻器R2 (阻值范围0~1.5KΩ,额定电流1A);
I.电源E (电动势9V,内阻可不计);     J.开关一个,导线若干.
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l,用游标卡尺测量该陶瓷管的外径D.
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表
 
,电压表
 
,滑动变阻器
 
.(填写器材前面的字母代号)
③在答题卷方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图.
④若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为ρ,计算电阻膜厚度d (d远小于D)的表达式为:d=
 
(用所测得的量和已知量的符号表示).
(1)某同学用如图1所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系,实验中,他把钩码重力当作小车受到的合力.①为减小把钩码的重力当作小车受到的合力而带来的误差,实验中,除了拉小车的细线与长木板平行外.①还应采取的措施有:____________.(填两条)
②木块从静止开 始运动,利用打点计时器在纸带上记录木块的运动情况,如图2所示,其中O点为纸带上记录到的第一点.A、B、C是该同学在纸带上所取的一些点,下图所标明的数据为A、B、C各点到O点的距离,已知打点计时器所用交流电源频率f=50Hz,木块运动的加速度a=______m/s2.(计算结果保留两位有效数字)

精英家教网

(2)有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图3所示.用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为100Ω,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度.某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验.
A.刻度尺(最小分度为mm);  B.游标卡尺;
C.电流表A1(量程0~300mA,内阻约0.2Ω);
D.电流表A2 (量程0~100mA,内阻约0.6Ω);
E.电压表V1 (量程10V,内阻约5kΩ);
F.电压表V2 (量程5V,内阻约3kΩ);
G.滑动变阻器R1 (阻值范围0~30Ω,额定电流1.5A);
H.滑动变阻器R2 (阻值范围0~1.5KΩ,额定电流1A);
I.电源E (电动势9V,内阻可不计);     J.开关一个,导线若干.
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l,用游标卡尺测量该陶瓷管的外径D.
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表______,电压表______,滑动变阻器______.(填写器材前面的字母代号)
③在答题卷方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图.
④若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为ρ,计算电阻膜厚度d (d远小于D)的表达式为:d=______(用所测得的量和已知量的符号表示).
(1)某同学用如图1所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系,实验中,他把钩码重力当作小车受到的合力.①为减小把钩码的重力当作小车受到的合力而带来的误差,实验中,除了拉小车的细线与长木板平行外.①还应采取的措施有:        .(填两条)
②木块从静止开 始运动,利用打点计时器在纸带上记录木块的运动情况,如图2所示,其中O点为纸带上记录到的第一点.A、B、C是该同学在纸带上所取的一些点,下图所标明的数据为A、B、C各点到O点的距离,已知打点计时器所用交流电源频率f=50Hz,木块运动的加速度a=    m/s2.(计算结果保留两位有效数字)

(2)有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图3所示.用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为100Ω,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度.某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验.
A.刻度尺(最小分度为mm);  B.游标卡尺;
C.电流表A1(量程0~300mA,内阻约0.2Ω);
D.电流表A2 (量程0~100mA,内阻约0.6Ω);
E.电压表V1 (量程10V,内阻约5kΩ);
F.电压表V2 (量程5V,内阻约3kΩ);
G.滑动变阻器R1 (阻值范围0~30Ω,额定电流1.5A);
H.滑动变阻器R2 (阻值范围0~1.5KΩ,额定电流1A);
I.电源E (电动势9V,内阻可不计);     J.开关一个,导线若干.
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l,用游标卡尺测量该陶瓷管的外径D.
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表    ,电压表    ,滑动变阻器    .(填写器材前面的字母代号)
③在答题卷方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图.
④若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为ρ,计算电阻膜厚度d (d远小于D)的表达式为:d=    (用所测得的量和已知量的符号表示).

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网