题目内容

（1）某同学用图1所示的实验装置探究做功与物体速度变化的关系．实验中用砂和砂桶的重力代替小车所受的合外力，利用打点计时器打出的纸带求出某计数点P的速度，而后由得出的数据确定做功与物体速度变化的关系．
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①为减小实验误差，下列措施必要的是：
 

A．适当垫高木板，让小车不受拉力时能沿木板匀速下滑
B．让砂和砂桶的质量远小于小车的质量
C．先释放小车再接通打点计时器的电源
D．所取计数点P与纸带起始点间的距离越小越好
②实验中需直接测量的物理量有：
 
．
（2）用两节干电池、电压表（量程3V）、电流表（量程300mA）、滑动变阻器（100Ω，2A）、定值电阻（50Ω）、小灯泡、导线、开关等组成的电路，做描绘小灯泡伏安特性曲线的实验，图2是实验中得到的小灯泡的伏安特性曲线．
①由图象可知，应选用的实验电路图是
 
（填“甲”、“乙”或“丙”）：
②从图线上可以看出，小灯泡的电阻随电流I的变大而
 
（填“变大”、“变小”或“不变”），当电流为0.18A时，小灯泡的电阻为
 
Ω；
③若将电路图
 
（填“甲”、“乙”或“丙”）中的小灯泡两端用导线短路，此电路也可用来测量电源电动势和内电阻，要想使实验顺利进行，并得到较理想的实验数据，实验中滑动变阻器接入电路中的有效阻值范围可能是下面的哪种情况？答：
 
．
A．0～100Ω    B．5Ω～10Ω    C．10Ω～50Ω    D．50Ω～100Ω
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分析：（1）①平衡摩擦力是用重力的下滑分量来平衡小车受到的摩擦力，故最简洁的方法是调节木板倾角，使小车恰能匀速下滑；重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，要使其对细线的拉力近似等于重力，应该使加速度减小，即砂和砂桶的质量远小于小车的质量．②根据实验原理，分析实验中需直接测量的物理量．
（2）①测量小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压值从零开始变化，故滑动变阻器应采有分压接法；②根据图线上一点与坐标原点连线的斜率变化，判断小灯泡的电阻随电流I的变化．由图2读出电流为0.18A时的电压，由R=
U
I
求出小灯泡的电阻．
③为防止电路中电流超过电流表的量程，根据欧姆定律求得变阻器接入电路的最小电阻，根据电流的指针应在刻度盘中央附近，可求出得变阻器接入电路的最大电阻．
解答：解：（1）①A、要用砂和砂桶的重力代替小车所受的合外力，必须平衡摩擦力，即适当垫高木板，让小车不受拉力时能沿木板匀速下滑，重力的下滑分量来平衡小车受到的摩擦力．故A正确．
B、只有让砂和砂桶的质量远小于小车的质量，砂和砂桶的重力与小车所受的合外力才近似相等，故B正确．
C、若释放小车再接通打点计时器的电源，造成纸带上有一段空白，使计数点少，不便于多次测量取平均值，应先接通电源再释放小车．故C错误．
D、所取计数点P与纸带起始点间的距离应较大，可减小测量的相对误差．故D错误．
故选AB
②砂和砂桶的重力做功W=Gh，因此需要测量砂和砂桶的重力G，计数点P与纸带起始点间的距离h．根据推论：P点的速度等于与P相邻的两计数点间的平均速度，由公式v=
x
t
，可知还需要测量与P相邻的两计数点间的距离．
（2）①测量小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压从零开始变化，滑动变阻器应采有分压接法，故乙图正确．
②根据电阻公式R=
U
I
，从图线上可以看出，小灯泡的电阻随电流I的变大而变大．当电流为0.18A时，由图读出小灯泡的电压U=1.5V，则小灯泡的电阻为R=
U
I
=
1.5
0.18
Ω=8.33Ω．
③若将电路图甲中的小灯泡两端用导线短路，此电路也可用来测量电源电动势和内电阻．
当电路中电流等于电流表的量程时，变阻器接入电路的最小，最小值约为Rmin=
E
Imax
=
3
300×10-3
Ω=10Ω；当电流表指针偏转
1
3
时，电流最小，变阻器接入电路的电阻最大，最大值为Rmax=
3
100×10-3
Ω=30Ω．故要得到理想的实验数据，实验中滑动变阻器接入电路中的有效阻值范围可能是10Ω～50Ω．故C正确．
故答案为：
（1）①AB；②砂和砂桶的重力、计数点P与纸带起始点间的距离、与P相邻的两计数点间的距离；
（2）①乙；②变大，8.33；③甲、C
点评：本题要根据实验原理并结合牛顿第二定律和动能定理来确定要测量的量、实验的具体操作方法和实验误差的减小方法．根据电学实验原理，确定实验电路图，选择器材，根据电流表指针偏转角度在中央附近，选择变阻器的规格．
练习册系列答案
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（2011?海淀区模拟）（1）某同学用图1所示装置做“验证牛顿第二定律”实验．①该同学从打出的纸带上比较清晰的点迹起，每5个点迹取一个计数点（即相邻的两个计数点间都有4个未画出的点迹），标出了A、B、C、D四个计数点，各计数点之间的距离如图2甲所示．已知打点计时器打点的时间间隔为0.020s，则实验中该小车的加速度a=
1.8
1.8
m/s2．（结果保留两位有效数字）
②该同学选用质量不同的A、B两小车分别做实验，根据实验数据画出了图2乙所示的两条a-F图线，根据图线可知A车的质量
小于
小于
B车的质量．（选填“大于”或“小于”）
 （2）某同学欲将量程为200μA的电流表改装成电压表，他采用如图3所示的实验电路测量该电流表的内阻（约200Ω），根据实验电路，请回答下列问题．
①有如下的主要实验器材供选择：
A．电阻箱（阻值范围0-999.9Ω）       B．电阻箱（阻值范围0-99999.9Ω）
C．电源（电动势6.0V，内阻约0.30Ω）   D．电源（电动势12V，内阻约0.60Ω）
E．电源（电动势50V，内阻约2.0Ω）
为减小实验误差，可变电阻R1应选择
B
B
，电源应选择
D
D
．（填字母代号）
②该同学主要实验步骤依次是：
A．按电路图连接好电路，并使两个开关处于断开状态；B．将R1的阻值调到最大；C．闭合S1；
D．调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；E．闭合S2；
F．调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半；G．记下的R2阻值．
上述实验步骤中，错误的步骤是
F
F
．（填字母代号）
③如果按正确步骤测得电流表的内阻为190Ω，要将此表改装成量程为2.0V的电压表，应选一个阻值为
9810
9810
Ω的电阻与电流表串联．
④用标准的电压表对改装的电压表V进行校准，发现测量同一电压值时，改装电压表的示数总比标准表的示数小，则应该适当地将与电流表串联的电阻调
小
小
一些．（选填“大”或“小”）
在“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）某同学用图1所示装置进行实验，得到图2所示的纸带，测出点A、C间的距离为14.77cm，点C、E间的距离为16.33cm，已知当地重力加速度为9.8m/s2，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，重锤的质量为m=1.0kg，则C点对应的速度是
 
m/s（保留三位有效数字），重锤在下落过程中受到的平均阻力大小Ff=
 
 N．
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（2）另一同学上交的实验报告显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，则出现这一问题的原因可能是
 
 （填序号）．
A．重锤的质量测量错误
B．该同学自编了实验数据
C．交流电源的实际频率不等于50Hz                                         
D．重锤下落时受到的阻力过大．
（1）某同学用图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：精英家教网
a．安装好实验器材．
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于度量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，用0、1、2…6点表示．
c．测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3…S6
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．
e．分别计算出S1、S2、S3…S6与对应时间的比值
S1
t1
、
S2
t2
、
S3
t3
…
S6
t6
．
f．以
S
t
为纵坐标、t为横坐标，标出
S
t
与对应时间t的坐标点，画出
S
t
---t图线．
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有
 
和
 
．（填选项代号）
A．电压合适的50Hz的交流电源
B．电压可调的直流电源        C．刻度尺       D．秒表        E．天平       F重锤
②如果S2=2.98cm，S5=13.20cm，该同学在图2中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出
S
t
---t图线．
③根据
S
t
---t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0=
 
m/s；它在斜面上运动加速度a=
 
m/s2．
（2）如图3为用伏安法测量一个定值电阻值的实验所需器材的实物图，器材规格如下：
（A）待测电阻Rx（约100Ω）
（B）直流电流表（量程0-10mA，内阻约50Ω）
（C）直流电压表（量程0-3V，内阻约5kΩ）
（D）直流电源（输出电压4V，内阻不计）
（E）滑动变阻器（阻值范围0-15Ω，允许最大电流1A）
（F）电键1个，导线若干条
根据器材的规格和实验要求，先在如图4虚线框内画出实验电路图，然后在实物图上连接．
（1）某同学用图1所示装置做“验证牛顿第二定律”实验．①该同学从打出的纸带上比较清晰的点迹起，每5个点迹取一个计数点（即相邻的两个计数点间都有4个未画出的点迹），标出了A、B、C、D四个计数点，各计数点之间的距离如图2甲所示．已知打点计时器打点的时间间隔为0.020s，则实验中该小车的加速度a=______m/s2．（结果保留两位有效数字）
②该同学选用质量不同的A、B两小车分别做实验，根据实验数据画出了图2乙所示的两条a-F图线，根据图线可知A车的质量______B车的质量．（选填“大于”或“小于”）
 （2）某同学欲将量程为200μA的电流表改装成电压表，他采用如图3所示的实验电路测量该电流表的内阻（约200Ω），根据实验电路，请回答下列问题．
①有如下的主要实验器材供选择：
A．电阻箱（阻值范围0-999.9Ω）       B．电阻箱（阻值范围0-99999.9Ω）
C．电源（电动势6.0V，内阻约0.30Ω）   D．电源（电动势12V，内阻约0.60Ω）
E．电源（电动势50V，内阻约2.0Ω）
为减小实验误差，可变电阻R1应选择______，电源应选择______．（填字母代号）
②该同学主要实验步骤依次是：
A．按电路图连接好电路，并使两个开关处于断开状态；B．将R1的阻值调到最大；C．闭合S1；
D．调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；E．闭合S2；
F．调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半；G．记下的R2阻值．
上述实验步骤中，错误的步骤是______．（填字母代号）
③如果按正确步骤测得电流表的内阻为190Ω，要将此表改装成量程为2.0V的电压表，应选一个阻值为______Ω的电阻与电流表串联．
④用标准的电压表对改装的电压表V进行校准，发现测量同一电压值时，改装电压表的示数总比标准表的示数小，则应该适当地将与电流表串联的电阻调______一些．（选填“大”或“小”）
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（1）某同学用图1所示装置做“验证牛顿第二定律”实验．①该同学从打出的纸带上比较清晰的点迹起，每5个点迹取一个计数点（即相邻的两个计数点间都有4个未画出的点迹），标出了A、B、C、D四个计数点，各计数点之间的距离如图2甲所示．已知打点计时器打点的时间间隔为0.020s，则实验中该小车的加速度a=    m/s2．（结果保留两位有效数字）
②该同学选用质量不同的A、B两小车分别做实验，根据实验数据画出了图2乙所示的两条a-F图线，根据图线可知A车的质量    B车的质量．（选填“大于”或“小于”）
 （2）某同学欲将量程为200μA的电流表改装成电压表，他采用如图3所示的实验电路测量该电流表的内阻（约200Ω），根据实验电路，请回答下列问题．
①有如下的主要实验器材供选择：
A．电阻箱（阻值范围0-999.9Ω）       B．电阻箱（阻值范围0-99999.9Ω）
C．电源（电动势6.0V，内阻约0.30Ω）   D．电源（电动势12V，内阻约0.60Ω）
E．电源（电动势50V，内阻约2.0Ω）
为减小实验误差，可变电阻R1应选择    ，电源应选择    ．（填字母代号）
②该同学主要实验步骤依次是：
A．按电路图连接好电路，并使两个开关处于断开状态；B．将R1的阻值调到最大；C．闭合S1；
D．调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；E．闭合S2；
F．调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半；G．记下的R2阻值．
上述实验步骤中，错误的步骤是    ．（填字母代号）
③如果按正确步骤测得电流表的内阻为190Ω，要将此表改装成量程为2.0V的电压表，应选一个阻值为    Ω的电阻与电流表串联．
④用标准的电压表对改装的电压表V进行校准，发现测量同一电压值时，改装电压表的示数总比标准表的示数小，则应该适当地将与电流表串联的电阻调    一些．（选填“大”或“小”）

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