摘要:(1)甲同学猜想是.乙同学猜想是.其中有一位同学的猜想是对的.请你判断出谁对谁错.并写出判断依据. .(2)为了验证理论推导的正确性.可通过实验来完成.实验所需的器材除了弹簧A 和B.已知质量m 且质量相等的钩码外.还需要的器材有 .(3)请你写出完整的实验步骤.

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同学们知道,将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。
(1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1伏多一点。甲同学找来了一个土豆做实验,当用量程为0~3V、内阻约50kΩ的电压表测其两极时读数为0.96V,但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光,检查灯泡、线路均无故障。据你猜想,出现这种现象的原因是:_______________________________________。(不要求写分析、推导过程)
(2)乙同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA,根据前面电压表测得的0.96V电压,估算出“土豆电池”的内阻值,其值为_____________Ω。
(3)为了更准确测定一个“土豆电池”的电动势和内阻,实验室提供了以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0~0 6A,内阻r1=1Ω)
B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6mA,内阻r=800Ω)
C.灵敏电流表A3(量程为0~250μA,内阻未知)
D.滑动变阻器R(最大阻值约10Ω)
E.定值电阻R0(阻值2kΩ)
F.变阻箱R′(0~9999Ω)
G.开关S和导线若干
①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻,实验中除了带有锌、铜两电极的水果电池外,还应选择的器材是_____________(填器材前的字母代号);
②利用①问中选择的器材,在方框中画出测量的电路图(图中要标明相关器材的字母代号)。
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(14分)学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的长木条(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图 所示。让其在竖直平面内做小角度摆动,C 点为重心,木条长为 L ,周期用 T 表示 。

甲同学猜想:复摆的周期应该与木条的质量有关。

乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离 L/2 。

丙同学猜想:复摆的摆长应该大于 L/2 。理由是:若 OC 段看成细线,线栓在C处,C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2。

为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:

(1) 把两个相同的长木条完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个长木条摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是       的(选填“正确”或“错误”) 。

(2) 用 To 表示木条长为 L 的复摆看成摆长为 L/2 单摆的周期计算值(To = 2π ),用 T 表示木条长为 L 复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表:

   由上表可知,复摆的等效摆长        L/2 (选填“大于”、“小于”或“等于”) 。

(3) 为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标

如图 13 所示。请在坐标纸上作出 TTo图线,并根据图象中反映出的规律求出

/ =         (结果保留三位有效数字,其中 L 是木条长为L时的等效摆长。T = 2π) 。

 

 


板长L(cm)

25

50

80

100

120

150

周期计算值To /(s)

0.70

1.00

1.27

1.41

1.55

1.73

周期测量值T/(s)

0.81

1.16

1.47

1.64

1.80

2.01

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(14分)学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣,老师建议他们

先研究用厚度和质量分布均匀的长木条(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图

所示。让其在竖直平面内做小角度摆动,C 点为重心,木条长为 L ,周期用 T 表示 。

甲同学猜想:复摆的周期应该与木条的质量有关。

乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离 L/2 。

丙同学猜想:复摆的摆长应该大于 L/2 。理由是:若 OC 段看成细线,线栓在C处,

C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2。

为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:

(1) 把两个相同的长木条完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个长木条摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是       的(选填“正确”或“错误”) 。

(2) 用 To 表示木条长为 L 的复摆看成摆长为 L/2 单摆的周期计算值(To = 2π ),用 T 表示木条长为 L 复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表:

  

板长L(cm)

25

50

80

100

120

150

周期计算值To /(s)

0.70

1.00

1.27

1.41

1.55

1.73

周期测量值T/(s)

0.81

1.16

1.47

1.64

1.80

2.01

由上表可知,复摆的等效摆长        L/2 (选填“大于”、“小于”或“等于”) 。

(3) 为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标

如图 13 所示。请在坐标纸上作出 TTo图线,并根据图象中反映出的规律求出

/ =         (结果保留三位有效数字,其中 L 是木条长为L时的等效摆长。T = 2π) 。

 

 


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