题目内容
【题目】利用如图所示的电路可以较为准确地测量未知电源的电动势.图中Ex为待测电源,Es为标准电源(电动势已准确测出),E为工作电源,为电路提供电流.G为零刻度在中央的灵敏电流计.AB为一根粗细均匀的电阻丝,C、D为AB上的两个活动接触点,可以在电阻丝上移动,与电阻丝AB平行放置的还有一把刻度尺,可以测出CD之间的长度.实验步骤如下:
(1)按图连接好电路,将S1处于断开状态,S2处于两个触点都不接的状态.
(2)先闭合S1,调RP整至合适位置.
(3)将S2扳到位置1,调整C、D触头使电流计指向零刻度,记下________.
(4)将S2扳到位置2,重新调整C、D位置,使________,并记下__________________.
(5)断开S1.
计算待测电源的电动势的表达式为Ex=________.
【答案】CD之间的长度L1 使电流计指针指向零刻度 CD之间的长度L2
【解析】
(3)[1] 可知AB导线中的电流保持不变;要使电流计指向零刻度;则加在CD两端的下方电压等于金属导线上的分压;即电源电动势等于金属导线上的分压;根据分压关系可知,分压之比等于导线长度之比;故记录导线长度即可求得电压之比;故第3步中记下CD间的长度L1;
(4)[4] 测量待测电源的电动势;方向不变;即使电流计指针指向零;再记下CD间的长度L2
[5]根据题述 ,S2扳到位置1时,CD之间的电压等于标准电源的电动势,S2扳到位置2时,CD之间的电压等于待测电源的电动势,设电阻丝单位长度电阻为r,电流为I,则有:,
解得:
.
【题目】如图甲为研究“转动动能与角速度关系”的实验装置示意图,现有的器材为:固定在竖直平面内的转盘(转轴水平)、带铁夹的铁架台、电磁打点计时器(接交流电的频率为50 Hz)、纸带、重锤、游标卡尺、天平.回答下列问题 :
(1)如图乙所示,用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径d为________ cm;
(2)将悬挂铁锤的纸带穿过打点计时器后,绕在转盘边缘上,纸带一端固定在转盘上,使得转盘与纸带不打滑,设纸带厚度不计,接通电源,释放重锤,打点计时器打出的纸带如图丙所示,O、A、B、C…各点为连续打出的点迹,则由图丙中数据可得,打下点迹D时,圆盘转动的角速度为ωD=____________ rad/s(保留三位有效数字);
(3)下表为各点对应的转动动能Ek和角速度ω值,请你猜想转动动能Ek和角速度ω满足的关系式为Ek=____________(须填写定量表达式).
计数点 | A | B | C | … | E |
转动动能Ek(J) | 0.001 0 | 0.003 9 | 0.008 9 | … | 0.024 |
角速度ω(rad/s) | 4.0 | 7.9 | 11.9 | … | 19.7 |