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精英家教网如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花打点计时器.
①请将下列实验步骤按先后排序:
 
.
A.安装并调整电火花计时器与圆形卡纸的位置,使之能在圆形卡纸上打出清晰的点迹;
B.接通电火花计时器的电源,使它工作打点;
C.启动电动机,经过一小段时间,使圆形卡纸的转动稳定起来;
D.关闭电动机和计时器电源,拆除计时器,拆下圆形卡纸;
E.研究卡纸上打出的一段痕迹(图乙),并测量必要的数据,即可求出w的测量值.
②要得到角速度w的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是
 
;
A.秒表B.毫米刻度尺C.圆规D.量角器
③写出w的表达式为:
 
,并指出表达式中各个物理量的意义:
 
;
④为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动.则卡纸上点迹的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示.这样处理对w的测量结果有影响吗?
 
.
分析:①该实验应先安装器材,再启动电动机,然后接通电源打点,最后关闭电源,取出卡片,测量进行数据处理.
②③角速度ω=
△θ
△t
,测出角度,时间可以通过打点的间隔读出.
④缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动.则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,点跟点间的角度没变,对测量无影响.
解答:解:①该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触,先使卡片转动,再打点,最后取出卡片进行数据处理.故次序为A、C、B、D、E.
②要测出角速度,需要测量点跟点间的角度,需要的器材是量角器.故选D.
③根据ω=
△θ
△t
,则ω=
θ
(n-1)t
,θ是n个点对应的圆心角,t是电火花计时器的打点时间间隔.
④由于点跟点之间的角度没变化,则对测量角速度不影响.
故答案为:①A、C、B、D、E;②D;③ω=
θ
(n-1)t
,θ是n个点对应的圆心角,t是电火花计时器的打点时间间隔;④没有.
点评:解决本题的关键知道该实验的实验原理ω=
△θ
△t
,以及知道该实验的操作顺序.
练习册系列答案
相关题目
(1)某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装;

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定).在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示(已知纸带左端与小车相连).
请分析纸带数据,回答下列问题:(计算结果均保留三位有效数字)
(a)电动小车运动的最大速度为
2.00
2.00
m/s
(b)电动小车关闭电源后加速度大小为
2.50
2.50
m/s2
(c)电动小车的额定功率为
2.00
2.00
W.

(2)①实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱,采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻,比常规的伏安法更准确.若电流表内阻阻值为RA,则测量的方法与步骤是:
A.将电阻箱阻值R调到最大,闭合S后观察电流表示数,然后
再调节电阻箱
再调节电阻箱
,使电流表中的示数指到某两个恰当的值,记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2;
B.根据以上的数据及
闭合电路欧姆
闭合电路欧姆
定律,建立方程组,即可求出电源的电动势E与内阻r.该方程组的表达式是:
E=I1(R1+RA+r)
E=I1(R1+RA+r)
、
E=I2(R2+RA+r)
E=I2(R2+RA+r)
.
②现在手头只有一个电流表,只知其内阻很小,却不知具体阻值.为了测出该电流表的内阻,她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材.请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路.注意滑动变阻器串连接入电路起限流作用,开关闭合前其阻值应
最大
最大
.
(一) 一组同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,用正确的操作方法,测定了6组摆长L和周期T的对应值.为了求出当地的重力加速度g,4位同学提出了4种不同的处理方法:
A.从测定的6组对应值中任意选取1组,用公式g=
4π2L 
T2
求出g作为测量值.
B.先分别求出6个L值的平均值
.
L
 和6个T值的平均值
.
T
,再用公式g=4π2 
.
L
.
T
2
求出g作为测量值.
C.先分别用6组L.T的对应值,用公式g=4π2L/T2求出6个对应的g值,再求这6个的平均值作为测量值.
D.在坐标纸上作出T2-L图象,从图中计算出图线的斜率k,根据g=
π2
k
求出g作为测量值.
你认为以上4种方法中,错误的是哪一种
B
B
 (填代号即可),其余正确方法中,偶然误差最小的是
D
D
(填代号即可)
(二)某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车.纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器(其打点时间间隔为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定).
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示.
请你分析纸带数据,回答下列问题:
①该电动小车运动的最大速度为
1.50
1.50
m/s;
②该电动小车的额定功率为
1.20
1.20
W.

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