题目内容

(一)在测量电源的电动势和内电阻时,
(1)用设计的电路读取两组数据,分别用I1、U1、I2、U2表示,求得待测电池电动势E=
 
,内阻r=
 
.
(2)在处理实验数据的过程中,为使结果更精确(在不改变实验器材、实验电路的前提下),请你提出一条建议:
 

(二)在“测量滑块与木板之间动摩擦因数”的探究活动中,某物理小组设计使用的实验装置如图1所示,一表面粗糙的木板水平固定在桌面上,一端装有定滑轮.木板上有一滑块,其一端与打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点
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(1)图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打出的点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示.根据图中数据计算可得滑块加速度a=
 
(保留三位有效数字).
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有
 
 (填入所选物理量前的字母).
A.木板的长度l    B.木板的质量m1  C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3   E.滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时,需要的实验器材是
 
.
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=
 
(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数
 
(填“偏大”、“偏小”或“相等”).写出支持你的看法的一个论据:
 
.
分析:(一)(1)根据E=U+Ir,列方程组求出电源的电动势和内阻.
(2)测量一次,偶然性误差较大,应该多测几次取平均值,或运用作图法求解.
(二)(1)根据相邻的相等时间内的位移之差是一恒量,运用逐差法求出滑块的加速度.
(2、3)对整体运用牛顿第二定律,求出加速度的表达式,得出μ与加速度的表达式,从而得知还需测量的物理量.
解答:解:(一)(1)根据E=U+Ir,得:E=U1+I1r,E=U2+I2r,联立解得
E=
I2U1-I1U2
I2-I1
,r=
U1-U2
I2-I1
.
(2)在处理实验数据的过程中,为使结果更精确,应多次测量求平均值,或运用图线法.
(二)(1)根据△x=aT2得,运用逐差法有:
a=
x47-x14
9T2
=
(3.39+3.88+4.37-1.89-2.40-2.88)×10-2
9×0.01
=0.497m/s2.
(2、3)设托盘和砝码的总质量m3,滑块的质量为m2,对整体运用牛顿第二定律有:
a=
m3g-μm2g
m2+m3
,解得μ=
m3g-(m2+m3)a
m2g
.所以还需测量的物理量有:托盘和砝码的总质量m3,滑块的质量为m2,测量质量可以用天平测量.
测量值与真实值比较,测量值偏大,因为实验中存在阻力,比如:没有考虑纸带与打点计时器间的摩擦;没有考虑空气阻力等.
故答案为:(一)(1)E=
I2U1-I1U2
I2-I1
,r=
U1-U2
I2-I1

(2)多次测量求平均值,或者作图法
(二)(1)0.495~0.497m/s2
(2)①C D  ②天平
(3)
m3g-(m2+m3)a
m2g
,偏大   没有考虑纸带与打点计时器间的摩擦;没有考虑空气阻力等.
点评:解决本题的关键掌握测量电源电动势和内阻的原理,以及会结合牛顿第二定律,运用整体法求出加速度与动摩擦因素的关系.
练习册系列答案
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精英家教网(1)如图1所示,A、B、C是多用电表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置,D是多用电表表盘指针在测量时的偏转位置.
①A是
 
挡,若用此挡测量,指针偏转如D,则读数是
 
;
②B是
 
挡,若用此挡测量,指针偏转如D,则读数是
 
;
③C是
 
挡,若用此挡测量,指针偏转如D,则读数是
 
.
(2)某研究性学习小组设计了如图2所示的电路,其中A、B为接线柱,备用器材如下:
电流表A1(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω),电流表A2(量程0~100mA,内阻约1Ω);电压表V1(量程0~3V,内阻约2kΩ),电压表V2(量程0~15V,内阻约3kΩ);电源E1(电动势3V,内阻可不计),电源E2(电动势15V,内阻可不计);滑动变阻器、开关、导线等.
①用此电路来进行“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验,选用电流表A1、电压表V1、电源E1等器材安装好电路后,把标有“2.8V 1.5W”的小灯泡接在A、B两接线柱上,在实验时应把单刀双掷开关S2置于位置
 
(填“1”或“2”).
②用此电路来进行“测定金属的电阻率”的实验,把电阻约为200Ω的电阻丝两端分别接在A、B接线柱上,测出电阻丝的有效长度和直径,其中一次测直径的示数如图3所示,读出金属丝直径为
 
mm.
③测金属丝的电阻时,选用电源E2、电压表V2,则电流表应选用
 
;单刀双掷开关S2应置于位置
 
;那么测出的电阻值
 
(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值.
(2013?枣庄一模)(1)如图甲所示,是利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图.小车拖 着纸带沿斜面下滑时,打出的一段纸带如图乙所示,其中O为小车开始运动时打出的点. 设小车在斜面上运动时所受阻力恒定0

①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则小车下滑的加速度a=
4.1
4.1
 m/s2,打E点时小车速度vg=
2.5
2.5
 m/sD (结果均保留两位有效数字)
②为了得出小车下滑过程中所受的阻力,在知道小车下滑的加速度a、打E点时速度vg、小车质量m、重力加速度g的情况下,只用刻度尺还需要测量的物理量为
斜面长度L及高度H
斜面长度L及高度H
,阻力的 表达式为
mg
H
L
-ma
mg
H
L
-ma
(用字母表示).
(2)对某圆柱状导电元件进行研究.
①用多用电表的欧姆挡试测元件在常温下的电阻值,在正确操作的情况下,当发现表头 指针偏转的角度过大或过小时,应换用其它挡位测量.在换挡后、进行测量之前,应当进 行的操作是
重新进行欧姆调零
重新进行欧姆调零
再测量读数
再测量读数
.
②图甲是说明书中给出的伏安特性曲线,可由该曲线得到各状态下的电阻值.为了研究 材料的电阻率,还需要测量元件的长度和截面直径.如图乙,用螺旋测微器测得的直径 读数为
1.990
1.990
mm
③实验室中提供以下器材,用来检验该元件的伏安特性线是否和说明书中所给的一致.
A.电压表V(量程为0-3V,内阻约5kΩ)
B.电流表A(量程为0-0.6A,内阻约0.1Ω)
C.滑动变阻器R1(O-10Ω,额定电流1.5A)
D?滑动变阻器R2(0-1000Ω,額定电流0.5A)
E.直流电源(电动势3V,内阻忽略不计)
F.开关一个、导线若干
试设计实验电路,并在答题纸中图丙方框内画出电路图,导电元件用“”表示.滑动变阻器应选择
R1
R1

(1)如图甲所示,是利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图.小车拖 着纸带沿斜面下滑时,打出的一段纸带如图乙所示,其中O为小车开始运动时打出的点. 设小车在斜面上运动时所受阻力恒定0

①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则小车下滑的加速度a=______ m/s2,打E点时小车速度vg=______ m/sD (结果均保留两位有效数字)
②为了得出小车下滑过程中所受的阻力,在知道小车下滑的加速度a、打E点时速度vg、小车质量m、重力加速度g的情况下,只用刻度尺还需要测量的物理量为______,阻力的 表达式为______(用字母表示).
(2)对某圆柱状导电元件进行研究.
①用多用电表的欧姆挡试测元件在常温下的电阻值,在正确操作的情况下,当发现表头 指针偏转的角度过大或过小时,应换用其它挡位测量.在换挡后、进行测量之前,应当进 行的操作是____________.
②图甲是说明书中给出的伏安特性曲线,可由该曲线得到各状态下的电阻值.为了研究 材料的电阻率,还需要测量元件的长度和截面直径.如图乙,用螺旋测微器测得的直径 读数为______mm
③实验室中提供以下器材,用来检验该元件的伏安特性线是否和说明书中所给的一致.
A.电压表V(量程为0-3V,内阻约5kΩ)
B.电流表A(量程为0-0.6A,内阻约0.1Ω)
C.滑动变阻器R1(O-10Ω,额定电流1.5A)
D?滑动变阻器R2(0-1000Ω,額定电流0.5A)
E.直流电源(电动势3V,内阻忽略不计)
F.开关一个、导线若干
试设计实验电路,并在答题纸中图丙方框内画出电路图,导电元件用“”表示.滑动变阻器应选择______

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