12.
(12分)(1)在测定金属电阻率的实验中,用螺旋测微器测量一金属丝的直径,螺旋测微器的示数如图所示,该金属丝的直径为 ▲ 。用欧姆表粗略测得该金属丝的电阻约为2
,另外,实验室内还提供了下列器材供重新测定该金属丝的电阻使用:
A.电源E(电动势为3.0V ,内阻不计)
B.电压表V(量程为0 -3.0V ,内阻约为2kΩ)
C.电流表A(量程为0-0.6A ,内阻约为1Ω)
D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω,额定电流2.0A)
E.开关S一个,导线若干
为获得尽可能高的实验精度,请你利用上述器材设计一个测定金属丝电阻的实验电路,并把实验原理图画在右侧的方框中。
(2)为研究某一电学元件的导电规律,将该元件两端的电压、元件中的电流及通电时间记录在下表中,通过分析表中数据可以判断出该元件所用的材料是 ▲ (填“金属”或“半导体”)。
|
通电时间 t/s |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|
电压 u/v |
0.40 |
0.62 |
1.02 |
1.26 |
1.52 |
1.64 |
|
电流 i/m A |
0.20 |
0.43 |
0.81 |
1.82 |
2.81 |
3.22 |
(3) 如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,图中R0表示0℃时的电阻,k表示图线的斜率.若用该电阻与电池(电动势E、内阻r)、电流表A(内阻Rg)、滑动变阻器R′ 串联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.使用“金属电阻温度计”前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度t1<t2,则t1的刻度应在t2的 ▲ 侧(填“左”或“右”);在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系.请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t= ▲ 。
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11.(12分)某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系” 的实验,如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W. 当用2条、3条……,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
⑴除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和 ▲ 电源(填“交流”或“直流”);
⑵若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是( ▲ ):
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
⑶在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的 ▲ 部分进行测量(根据下面所示的纸带回答);
⑷下面是本实验的数据记录表,
|
|
橡皮筋 做功 |
10个间隔距离 x(m) |
10个间隔时间 T(s) |
小车获得速度 vn(m/s) |
小车速度的平方vn2(m/s)2 |
|
1 |
W |
0.2880 |
0.2 |
1.44 |
2.07 |
|
2 |
2W |
0.4176 |
0.2 |
2.09 |
4.36 |
|
3 |
3W |
0.4896 |
0.2 |
2.45 |
5.99 |
|
4 |
4W |
0.5904 |
0.2 |
2.95 |
8.71 |
|
5 |
5W |
0.6480 |
0.2 |
3.24 |
10.50 |
从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝ ▲ 。请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象,验证理论的正确性。