题目内容
①关于小球的落点,下列说法正确的是
A.如果小球每次从斜槽的同一位置由静止滑下,重复几次的落点一定是完全重合的
B.由于偶然因素存在,重复操作时小球的落点不会完全重合,但是落点应当比较密集
C.测定落点P的位置时,如果几次落点的位置分别为P1、P2、…Pn,则落点的平均位置OP=
| OP1+OP2+L+OPn | n |
D.尽可能用最小的圆把各个落点圈住,这个圆的圆心位置就是小球落点的平均位置
②实验中记录了碰撞前,后小球落点的平均位置P、M和N,如果碰撞是弹性碰撞,则三段距离OM、OP、ON的数值应该满足的关系是:OP=
(2)现通过以下实验探究电源输出功率与电源内阻和负载电阻的关系.采用的器材为:电源,电阻箱R,安培表(内阻可忽略),电键,导线等.
A.根据需要设计好实验电路图并请画在虚框中.
B.按电路图连接好线路在闭合电键前已将电阻箱调到最大值).合上电键,逐次减小电阻箱R的值.
C.读取并记录电阻箱值R及对应电流表的数值I,计算出相应的电源输出功率P值.根据所得数据绘出P-R关系曲线(如图2所示).
从P-R图上可以看出:
①当R=
②最大输出的功率PM
③计算出所用电源电动势E=
分析:(1)分析实验的偶然因素,判断落点是否完全重合.用最小圆法确定落点的平均位置.若碰撞是弹性碰撞,由动量守恒和机械能守恒,结合平抛运动时间相等,可得到OP、ON、OM的关系.
(2)用安阻法研究电源的输出功率与外电阻的关系.根据数学知识读图.由最大功率和对应的电阻求出电动势.
(2)用安阻法研究电源的输出功率与外电阻的关系.根据数学知识读图.由最大功率和对应的电阻求出电动势.
解答:解:(1)①A、B由于各种偶然因素,小球的落点不可能完全重合,落点应当比较集中,故A错误,B正确.
C、D确定落点平均位置的方法是最小圆法,即用尽可能最小的圆把各个落点圈住,这个圆的圆心位置代表落 点的平均位置.由于落点比较密集,又较多,每次测量距离很难.故C错误,D正确.
故选BD
②设入射小球质量为m1,被碰小球质量为m2.碰撞前入射球速度为v0,碰撞后两球速度分别为v1、v2.
根据动量守恒得和机械守恒定律得
m1v0=m1v1+m2v2
m1
=
m1
+
m2
联立解得
v0+v1=v2
三球平抛运动时间相同,则得到OP+OM=ON,故OP=ON-OM
(2)从P-R图上可以看出,电源输出功率P随负载电阻R的增大,先增大后减小.
①由图当R=12Ω时,电源输出功率最大.
②最大输出的功率Pm=0.19W.
③由Pm=(
)2R=
得
E=2
≈3.0V
故本题答案是:(1)①BD;②ON-OM
(2)A、电路图如图.
C、电源输出功率P随负载电阻R的增大,先增大后减小;①12;②0.19;③3.0
C、D确定落点平均位置的方法是最小圆法,即用尽可能最小的圆把各个落点圈住,这个圆的圆心位置代表落 点的平均位置.由于落点比较密集,又较多,每次测量距离很难.故C错误,D正确.
故选BD
②设入射小球质量为m1,被碰小球质量为m2.碰撞前入射球速度为v0,碰撞后两球速度分别为v1、v2.
根据动量守恒得和机械守恒定律得
m1v0=m1v1+m2v2
| 1 |
| 2 |
| v | 2 0 |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 1 |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 2 |
联立解得
v0+v1=v2
三球平抛运动时间相同,则得到OP+OM=ON,故OP=ON-OM
(2)从P-R图上可以看出,电源输出功率P随负载电阻R的增大,先增大后减小.
①由图当R=12Ω时,电源输出功率最大.
②最大输出的功率Pm=0.19W.
③由Pm=(
| E |
| 2R |
| E2 |
| 4R |
E=2
| PmR |
故本题答案是:(1)①BD;②ON-OM
(2)A、电路图如图.
C、电源输出功率P随负载电阻R的增大,先增大后减小;①12;②0.19;③3.0
点评:实验的核心是实验的原理.本实验(2)中,可以根据数学知识用函数求极值的方法推导:当内外电阻相等时,电源的输出功率最大.
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