题目内容
(1)小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器(含复写纸)做“探究质量一定时,加速度与合力的关系”实验.①在不挂配重,平衡摩擦力过程中,打点计时器打出的一条纸带如图2所示,纸带A端与小车相连.要使小车做匀速直线运动,垫木应向 移动.
②打点计时器打A、C两点过程中,小车通过的距离为 cm.
③打B点时小车的速度是 m/s
④打AC两点过程中,小车的平均加速度大小为 m/s2.(保留小数点后两位数字)
(2)在测定一根粗细均匀合金丝Rx的电阻率的实验中.
I.利用螺旋测微器测定合金丝的直径,示数如图3所示,则可读得合金丝的直径为 mm.
Ⅱ.待测合金丝Rx的电阻约为5Ω.提供的仪器有:
A.电压表V(内阻约为10kΩ,量程为3V)
B.电流表A1(内阻约为3Ω,量程为0.6A)
C.电流表A2(内阻约为0.1Ω,量程为3A)
D.滑动变阻器R(阻值为0-5Ω,额定电流为2A)
E.电源E(电动势为5V,内电阻为1Ω)
F.一个开关、若干导线
①要求较准确地测出其阻值,电流表应选 .(填序号)
②某同学根据以上仪器,按图4连接实验线路,在实验中发现电流表示数变化范围较窄,现请你用笔在图4中画一条线对电路进行修改,使电流表示数的变化范围变宽.
③此电路其测量结果比真实值偏 (填“大”或“小”).
【答案】分析:(1)在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,据此可求出C点的瞬时速度大小,根据作差法求加速度;
(2)螺旋测微器的读数为:主尺+半毫米+转筒,使电流表示数的变化范围变宽,则要用滑动变阻器分压法,电流表用外接.
解答:解:(1)①由纸带可以看出,小车的速度越来越小,则重力沿斜面的分量小于摩擦力,所以要增大倾角,则垫木应向左移动;
②由图读出A、C两点的距离为:16.20cm;
③中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,则
④a==0.50m/s2;
(2)从图中读出金属丝的直径为d=0.5mm+10.9×0.01mm=0.609mm
因测量金属丝的电阻率电流不能太大,电流表应选A1,故选B;
使电流表示数的变化范围变宽,则要用滑动变阻器分压法,如图所示:
由于电压表有内阻,所以测量值偏小.
故答案为:(1)①左;②16.20;③0.41;④0.50;
(2)I.0.609(0.608-0.610);
Ⅱ.①B;②如图所示;③小
点评:对该实验要明确实验原理,在此基础上对器材的选择,误差分析,注意事项等问题进行分析会起到事半功倍的效果.
(2)螺旋测微器的读数为:主尺+半毫米+转筒,使电流表示数的变化范围变宽,则要用滑动变阻器分压法,电流表用外接.
解答:解:(1)①由纸带可以看出,小车的速度越来越小,则重力沿斜面的分量小于摩擦力,所以要增大倾角,则垫木应向左移动;
②由图读出A、C两点的距离为:16.20cm;
③中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,则
④a==0.50m/s2;
(2)从图中读出金属丝的直径为d=0.5mm+10.9×0.01mm=0.609mm
因测量金属丝的电阻率电流不能太大,电流表应选A1,故选B;
使电流表示数的变化范围变宽,则要用滑动变阻器分压法,如图所示:
由于电压表有内阻,所以测量值偏小.
故答案为:(1)①左;②16.20;③0.41;④0.50;
(2)I.0.609(0.608-0.610);
Ⅱ.①B;②如图所示;③小
点评:对该实验要明确实验原理,在此基础上对器材的选择,误差分析,注意事项等问题进行分析会起到事半功倍的效果.
练习册系列答案
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(1)(6分)甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示。
①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车受到的合力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响,将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,轻推小车,能使小车做_______________运动。另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m 小车的质量M。(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)接下来,甲同学在保持小车质量不变的条件下,研究加速度与合力的关系;乙同学在保持合力不变的条件下,研究小车的加速度与质量的关系。
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm。
实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据,可以算出小车的加速度a= m/s2。(结果保留三位有效数字)
(2)(12分)小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);
电流表A1(量程0~100mA,内阻约5W);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);
电阻箱R(0~999.9W);
开关、导线若干。
小明的实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d; |
B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路; |
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关; |
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L; |
F.断开开关。
①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d="____________" mm;
②实验中电流表应选择_____________(选填“A1”或“A2”);
③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率r=____________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小。(不要求分析的过程,只回答出分析结果即可)
答: 。