题目内容
实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有:
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电流表:量程0.6A,内阻约0.2Ω;
电压表:量程3V,内阻约9kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值5Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值20Ω;
定值电阻:R0=3Ω
电源:电动势6V,内阻可不计;开关、导线若干。
回答下列问题:
(1)实验中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至________端(填“a”或“b”)。
(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接。
(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50A时,电压表示数如图乙所示,读数为________V。
(4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字)。
(1)R2;a
(2)如下图所示
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(3)2.30(2.29、2.31均正确)。
(4)94(93、95均正确)。
[解析] 本题考查了伏安法测电阻和电阻定律的应用。解题的关键是正确求出导线电阻。(1)滑动变阻器采用的是限流式接法,电流表的量程为0.50A,所以变阻器最小阻值为R=
=10Ω,故选R2。闭合开关前应将滑片移至a端防止烧坏用电器。(2)根据电路图正确画出实物图。(3)电压表的量程为3V,据此读数为2.30V。(4)导线电阻为Rx=
-R0=1.6Ω,由电阻定律Rx=ρ
,可得导线的实际长度为l=
=
m=94m。
某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。
实验步骤:
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①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在A端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作F;
③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;
实验数据如下表所示:
| G/N | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 |
| F/N | 0.59 | 0.83 | 0.99 | 1.22 | 1.37 | 1.61 |
④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端G处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;
⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间的距离s。
完成下列作图和填空:
(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出F-G图线。
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(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ=______(保留2位有效数字)。
(3)滑块最大速度的大小v=________(用h、s、μ和重力加速度g表示)。