19.(21分)
(1)(13)某实验小组在探究一种金属丝的伸长量和长度的关系时,
所用实验装置如图5所示,
①实验部分步骤如下:
A.在金属丝下端挂上一个较轻的重物将金属丝拉直,
记下指针所指的标尺刻度和重物的质量。
B. 然后,记下指针所指的标尺刻度和与之相对应的值。
C.将所得数据列表如下。
|
质量m(Kg) |
2.04 |
4.08 |
6.12 |
8.16 |
10.20 |
12.24 |
|
拉力F(N) |
20.00 |
40.00 |
60.00 |
80.00 |
100.00 |
120.00 |
|
长度L(mm) |
1005.9 |
1007.9 |
1009.9 |
1012.0 |
1014.0 |
1016.2 |
②根据所测数据完成F-L图象,并据此判断金属丝的伸长量与所受的拉力有何关系?简要说明理由。
③若用游标卡尺测得金属丝的直径d如图6所示,则d= cm。
④设金属丝的纵应变
与外加胁强
成正比,其中
为金属丝原长,
为金属丝在外力
作用下的伸长量,
为金属丝的横截面积,若比例系数数设为
,试写出杨氏模量E的表达式为 ,并求出E的值为 N/m2(取一位有效数)。
(2)(8分)在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中:
①第一组同学利用如图7的实验装置测量,电压表应选择量程 (选填“3V”或“15V”),实验后得到了如图8的U-I图像,则电池内阻为 W。(电压表、电流表均为理想电表)![]()
②第二组同学也利用图7的连接测量另一节干电池,初始时滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表有读数,于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图,如图9所示,则根据图像可知,电池的电动势为 V,内阻 W。