题目内容
(19分)
(1)1920年科学家史特恩测定气体分子速率的装置如题22图1所示,A、B为一双层共轴圆筒形容器,外筒半径为R,内筒半径为r,可同时绕其共同轴以同一角速度w高速旋转,其内部抽成真空.沿共同轴装有一根镀银的铂丝K,在铂丝上通电使其加热,银分子(即原子)蒸发成气体,其中一部分分子穿过A筒的狭缝a射出到达B筒的内表面.由于分子由内筒到达外筒需要一定时间,若容器不动,这些分子将到达外筒内壁上的b点,若容器转动,从a穿过的这些分子仍将沿原来的运动方向到达外筒内壁,但容器静止时的b点已转过弧长s到达点.测定该气体分子最大速度的大小表达式为v =_________.
(2)某同学在研究灯泡的电阻随灯泡两端电压增大而变化的实验中,用伏安法分别测出A、B两个灯泡的伏安特性曲线如题22图2所示.
① 若用多用表欧姆档测A灯的电阻,其阻值约为_____Ω.
② 若将B灯接在电动势为16V,内阻为4Ω的电源两端,B灯的实际功率为_____W.
③ 若将A灯和B灯并联接在上述电源两端,B灯的实际功率为_____W.
(1)(4分) (2)①2Ω;(5分)②9.3W(5分)③5W(5分)
【解析】
某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组U和I的数据:
编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
U(V) | 0.20 | 0.60 | 1.00 | 1.40 | 1.80 | 2.20 | 2.60 | 3.00 |
I(A) | 0.02 | 0.06 | 0.10 | 0.14 | 0.17 | 0.19 | 0.20 | 0.20 |
灯泡发光情况 | 不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光 |
(1)从图象上可以看出,当功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是:__________(1分)
(2)这表明导体的电阻随温度升高而_______ __ _。(1分)
(19分)(1)为了测定一节干电池的电动势和内电阻,某实验小组按图甲所示的电路连好实验电路图,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑动触头由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5V且几乎不变,直到当滑动触头滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流、电压值,出现上述情况的原因是_________________;改进的办法是_________________________;改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出图像如图乙所示,由图像可知,这个电池的电动势E = ____________V,内电阻r = ____________.
(2)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.
①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是 和 .
测量记录表:
代表符号 |
L0 |
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
L5 |
L6 |
L7 |
刻度数值/cm |
1.70 |
3.40 |
5.10 |
6.85 |
8.60 |
10.3 |
12.1 |
13.95 |
②为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:cm,cm,cm
请你给出第四个差值:d4 = = cm.
③根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L.△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为:△L= ,代入数据解得△L= cm.
④计算弹簧的劲度系数k= N/m.(g取9.8 m/s2,此空保留两位有效数字)