题目内容
(1)用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r,采用如左下图所示的电路进行测量,改变滑动变阻器的阻值R,得到两组相应的电流和电压数值:I1=0.20 A、U1=1.32 V,I2=0.50 A、U2=1.10 V,由以上两组数据计算得电源的电动势E=_______________V,内电阻r=_______________Ω。
(2)如右上图,在“验证牛顿第二定律”的实验中,某实验小组设计了如下的实验方法。如图所示,将导轨分上下双层水平排列,与两小车后部相连的刹车线穿过导轨尾端固定板,由安装在后面的刹车系统控制两小车同时起动和同时制动(图中未画出)。实验中可通过改变盘中的砝码来改变拉力的大小,通过放置在小车上的砝码个数来改变小车的质量,下表是该实验小组的实验数据,请根据实验要求将表中空格填上相应的数据和内容。
次数 | 小车 | 拉力(N) | 质量(g) | 位移(cm) | 拉力比值(F甲∶F乙) | 质量比值(m甲∶m乙) | 位移比值(s甲∶s乙) | 加速度比值(a甲∶a乙) | 结论 |
1 | 甲 | 0.1 | 200 | 22.3 | 0.50 | 1 |
|
|
|
乙 | 0.2 | 200 | 43.5 | ||||||
2 | 甲 | 0.2 | 200 | 40.2 | 1 | 0.50 |
|
|
|
乙 | 0.2 | 400 | 19.5 |
在不改变实验装置的情况下,采用什么方法可减少实验误差(要求只说出一种你认为最重要的方法)____________________。
(1)1.47 0.73
(2)0.51 0.51 在误差允许的范围内,物体质量一定时,其加速度大小与所受合外力成正比 2.06 2.06? 在误差允许范围内,物体所受合外力一定时,加速度大小与物体质量成反比 减小小车质量,增大拉力
解析:(1)由闭合电路欧姆定律E=U+Ir得E=1.32+0.20r,E=1.10+0.50r,解以上两式得E=1.47 V,r=0.73 Ω。
(2)小车的运动可近似看成初速度为零的匀变速直线运动,由s=at2可知a甲∶a乙=s甲∶s乙。
第1次测量控制小车质量相等,a甲∶a乙=s甲∶s乙=22.3∶43.5=0.51,即加速度之比近似等于拉力之比。
第2次测量控制拉力相等,a甲∶a乙=s甲∶s乙=40.2∶19.5=2.06≈,即加速度之比近似等于质量之比的倒数。
本实验误差主要来自小车受到的阻力,只有减小小车质量或增大拉力,才能使小车受到合外力近似等于拉力。