题目内容

Ⅰ.为研究滑块的运动,选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板、以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图所示的装置,实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时让单摆垂直于纸带运动方向做小幅摆动,漏斗可以漏出很细的有色液体,在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置如图1所示.
(1)漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同?
 
(填写仪器序号)
A.打点计时器B.秒表  C.毫米刻度尺D.电流表
(2)如果用该实验装置测量滑块加速度,造成实验结果误差的主要原因是:
 
.
Ⅱ.请你设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1(约100Ω),要求方法简捷、有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.可供选择器材如下:
A.电压表V(量程15V,内阻RV=10kΩ)
B.电流表A1(量程10mA,内阻r1待测)
C.电流表A2(量程1000μA,内阻r2=800Ω)
D.滑动变阻器Rl(最大阻值20Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值100Ω)
F.电源E(电动势1.5V,内阻可以忽略)
G.电键及导线若干
(1)小颖同学设计的测量电路如图2所示,她所设计的电路存在多处错误,请你指出其中的一处错误是:
 
.
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(2)请在答题卷虚线框内画出你设计的测量电路,并在电路中标明所选用的器材.
(3)若选择测量数据中的一组来计算r1,表达式应为r1=
 
.
分析:Ⅰ①单摆振动具有周期性,摆球每隔半个周期经过纸带中线一次,单摆在该实验中所起的作用与打点计时器相同.
②根据测量加速度的原理△x=aT2,T为单摆周期的一半.单摆周期对实验结果影响最大.
Ⅱ、因为尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.滑动变阻器采用分压式接法,电压表的量程偏大,可以选用电流表A2作为电压表适用,根据欧姆定律求出电流表A1的内阻.
解答:解:Ⅰ①单摆振动具有周期性,摆球每隔半个周期经过纸带中线一次,打点计时器打点也具有周期性,故单摆的作用与打点计时器相同.
②设单摆周期为T,则测量加速度的原理是△x=a(
T
2
)2
,a=
4△x
T2
,单摆周期对实验结果影响最大,而单摆周期与摆长即摆球重心与悬点的距离有关,随着细沙流出,摆球重心位置发生改变,单摆周期发生改变,对加速度的测量产生误差,故对实验结果影响最大的原因是漏斗重心的变化导致摆长变化,从而改变单摆周期,影响加速度的测量值.
Ⅱ、①因为尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.滑动变阻器采用分压式接法.因为电压表量程偏大,测量误差较大,可以选用电流表A2作为电压表适用,电流表A2的电流乘以内阻即为电流表A2两端的电压,所以设计电路中的错误是:不能用电压表来测电压,或滑动变阻器不能用作串联限流;
②结合上面分析的原理电路图如图
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③根据部分电路欧姆定律,有:r1=
I2
I1
r2
,式中I1、I2分别是A1、A2的读数
故答案为:Ⅰ.(1)A;(2)漏斗重心下降导致单摆有效摆长变化,从而导致单摆周期改变,影响计时的准确性.
Ⅱ.(1)①不能用伏特表来测电压;②滑动变阻器不能用作串联限流.(2)如图所示;(3)r1=
I2
I1
r2
.
点评:将已知内电阻的电流表当作电压表使用,实际也是伏安法测电阻的推广形式,是我们在电路设计中经常使用到的一种方法.
练习册系列答案
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Ⅰ.物块A1、A2、B1和B2的质量均为m,A1、A2用刚性轻杆连接,B1、B2用轻质弹簧连接,两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态,如图1所示.今突然撤去支托物、让物块下落,在除去支托物的瞬间,A2受到的合力为F1,B2受到的合力为F2,则F1=
mg
mg
,F2=
2mg
2mg
,

Ⅱ.如图2所示,在重力加速度为g的空间,有一个带电荷量为+Q的场源电荷置于O点,B、C为以O为圆心、半径为R的竖直圆周上的两点,A、B、O在同一竖直线上,AB=R,O、C在同一水平线上.现在有一质量为m、电荷量为-q的有孔小球,沿光滑绝缘细杆AC从A点由静止开始滑下,滑至C点时速度的大小为
5gR
.则B、A两点间电势差大小为
mgR
2q
mgR
2q
,若从A点自由释放,下滑到B点的速度大小为
3gR
3gR
.
Ⅲ.为研究滑块的运动,选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板、以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图3所示的装置,实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动,漏斗可以漏出很细的有色液体,在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置,如图4所示.
①漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同?
A
A
(填写仪器序号).
A.打点计时器;B.秒表;C.毫米刻度尺;D.电流表
②已知单摆周期T=2s,在图4中AB=24.10cm,BC=27.90cm,CD=31.90cm、DE=36.10cm,则单摆在经过D点时,滑块的瞬时速度为VD=
0.34
0.34
m/s,滑块的加速度为a=
0.04
0.04
m/s2(保留两位小数)
(Ⅰ)为研究滑块的运动,选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板、以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图1所示的装置,实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动,漏斗可以漏出很细的有色液体,在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置,如图2所示
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①漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同?
 
(填写仪器序号)
A、打点计时器      B、秒表      C、毫米刻度尺       D、电流表
②如果用该实验装置测量滑块加速度,对实验结果影响最大的原因是:
 

(Ⅱ)现提供如下器材,测定定值电阻Rx(约为5KΩ)的阻值
a.两相同电流计G1、G2(50μA,内阻约4KΩ)
b.电阻箱R1(0~9999.9Ω)
c.电阻箱R2(0~99999.9Ω)
d.电源E(电动势约3V,内阻不计)
e.滑动变阻器R(最大阻值20Ω)
f.开关两个,导线若干
①由于电流计量程很小,需要先将它们进行改装,某同学设计了用半偏法测电流计内阻的电路,如图甲,实验过程如下:先将R2调为最大,然后闭合K1、K2,调节R1、R2,保证
 
满偏,使
 
半偏(填写元件符号)由此测得电流计G2的阻值
②若测得电流计内阻为4.2KΩ,要将G2改装成量程为3V的电压表,需串联的电阻值为
 

③采用改装后的电压表并伏安法测量待测电阻阻值,请在虚线框内画出实验电路图乙
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精英家教网(Ⅰ)为研究滑块的运动,选用滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板、以及由漏斗和细线构成的单摆等组成如图1所示的装置,实验中,滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时让单摆垂直于纸带运动方向做小摆幅摆动,漏斗可以漏出很细的有色液体,在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置,如图2所示①漏斗和细线构成的单摆在该实验中所起的作用与下列哪个仪器相同?
 
(填写仪器序号)
A.打点计时器B.秒表C.毫米刻度尺D.电流表
②如果用该实验装置测量滑块加速度,对实验结果影响最大的原因是:
 

(Ⅱ)如图是用来测量未知电阻Rx的实验电路的实物连线示意图,图中Rx是待测电阻,阻值约为几kΩ;E是电池组,电动势6V,内阻不计;V是电压表,量程3V,内阻r=3kΩ;R是电阻箱,阻值范围0~999Ω;R1是滑动变阻器,S1和S2是单刀单掷开关.主要的实验步骤如下:
a.连好电路后,合上开关S1和S2,调节滑动变阻器的滑片,使得电压表的示数为3.0V.
b.合上开关S1,断开开关S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使得电压表的示数为1.5V.
c.读出电阻箱的阻值(电阻箱的旋钮位置如图所示),并计算求得未知电阻Rx的大小.
d.实验后整理仪器.
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①根据实物连线示意图,在虚线框内画出实验的电路图,图中标注元件的符号应与实物连接图相符.
②供选择的滑动变阻器有:滑动变阻器A:最大阻值100Ω,额定电流0.5A;滑动变阻器B:最大阻值20Ω.额定电流1.5A
为了使实验的系统误差尽量小,实验应选用的滑动变阻器是
 
(填代号).
③未知电阻Rx=
 
.(保留2位有效数字)
④测量值与真实值比较,测量值比真实值
 
.(填“偏大”、“相等”或“偏小”)

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