题目内容

(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图1所示.
①纸带的______(选填:左、右)端与重物相连.
②选择纸带时,要求打出的第1、2两点间距约为2mm,其理由是重物的运动可视为______运动.
③打点计时器打下计数点B时,物体的速度VB=______.
(2)某待测电阻RX的阻值在80Ω~100Ω之间,现要测量其电阻的阻值,实验室提供如下器材:
电表A1(量程30mA、内阻r1=10Ω)
电表A2(量程150mA、内阻r2约30Ω)
电表A3(量程30mA、内阻r3约0.2Ω)
定值电阻R=20Ω
滑动变阻器R,最大阻值约为10Ω
电源E(电动势4V)
开关S、导线若干
①按照如图2所示电路进行实验,在上述提供的器材中,为了操作方便,则A应选用______电表.B应选用______电表(填字母代号).
②滑动变阻器R的滑片由a到b滑动,A示数______,B示数______.(填增大、减小或不变)
③如果测出A表的示数为I1,B表的示数为I2,用已知量和测量的量表示RX的表达式RX=______.
【答案】分析:(1)与重物相连的一端先被打点,而向下做匀加速直线运动.根据h=知,若1、2两个点间的距离为2mm,可以将该运动视为自由落体运动.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度.
(2)通过实验电路图,知电流表A测通过待测电阻RX的电流,电流表B测总电流,从而知道通过R的电流,根据定值电阻求出定值电阻两端的电压,从而知道待测电阻的电压,根据欧姆定律求出待测电阻的阻值.
解答:解:(1)①因为AB的距离小于BC的距离,知左边的点先被打点计时器打出,所以重物与左端连接.
②根据h=知,若1、2两个点间的距离为2mm,可以将该运动视为自由落体运动.
③.
(2)①电流表A测的是通过待测电阻RX的电流,由于电流表的内阻起分压作用,测量有误差,而A1的内阻已知,可以求出A1和RX的总电阻,减去电流表的内阻得到RX的真实值,所以A选择A1,电流表B测的是总电流,因为待测电阻的阻值大约是R的4~5倍,则通过R的电流是待测电阻电流的4~5倍,所以总电流是电流表A电流的5~6倍,所以电流表B选择A2.
②滑动变阻器R的滑片由a到b滑动,滑动变阻器并联部分的电阻增大,则并联部分的电压变大,则RX和R的总电流增大,根据串并联电路的特点,知电流表A的示数增大.
③待测电阻和电流表A两端的电压U=(I2-I1)R,根据欧姆定律得,.
故答案为:(1)①左端②自由落体③0.98m/s.(2)①A1、A2②增大,增大③-r1.
点评:解决本题的关键掌握实验的原理,掌握器材选取的原则,会通过闭合电路欧姆定律分析问题.
练习册系列答案
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Ⅰ.(1)在验证机械能守恒定律的实验中,实验装置如图所示.实验要验证的是重物重力势能的减少量是否等于它动能的增加量.以下步骤仅是实验操作中的一部分,请将必要的步骤挑选出来,并且按正确的顺序排列:
ACGEF
ACGEF
(填代号).
A.把电火花打点计时器固定在铁架台上,并用导线把它和交流电源连接起来
B.用天平称出重锤的质量
C.把纸带的一端固定在重锤上,另一端穿过电火花打点计时器的限位孔,把重锤提升到一定的高度
D.用秒表测出重锤下落的时间
E.释放纸带
F.重复几次,得到3~5条符合要求的纸带
G.接通电源
(2)根据纸带算出相关各点的速度v,量出由静止开始下落的距离h,以
v2
2
为纵轴,以h为横轴画出的图线应是下图中的
B
B
,就证明机械能是守恒的,图象的斜率代表的物理量是
g
g
.
Ⅱ.如图是测量小灯泡U-I关系的实验电路,表格中记录的是某次实验的测量数据.
实验
序号
1 2 3 4 5 6 7 8
U(V) 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I(A) 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215
(1)下列电源和滑动变阻器可供选择的是
D
D
.
A.电动势为3V,内阻为1Ω的电池组和总阻值为100Ω的滑动变阻器
B.电动势为4.5V,内阻为1.5Ω的电池组和总阻值为100Ω的滑动变阻器
C.电动势为3V,内阻为1Ω的电池组和总阻值为10Ω的滑动变阻器
D.电动势为4.5V,内阻为1.5Ω的电池组和总阻值为10Ω的滑动变阻器
E.电动势为4.5V,内阻为1.5Ω的电池组和总阻值为150Ω的滑动变阻器
(2)在按照实验序号的先后得到以上数据的过程中,滑动变阻器的滑片移动的方向是
a→b
a→b
(选填“a→b”或“b→a”).
(3)在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线.分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而
增大
增大
(填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)将上述小灯泡接入到如图乙所示的电路中,定值电阻R=24Ω,电源电动势E=3V、内阻r=1Ω,则在这个电路中,小灯泡的电阻大小为
5
5
Ω.
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中(g取9.8 m/s2):
①所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需
BD
BD
(填字母代号)中的器材.
A.直流电源  B.交流电源  C.游标卡尺  D.毫米刻度尺  E.天平及砝码  F.秒表
②正确使用打点计时器,打出的某一条纸带如图1,O是纸带静止时打的点,1、2、3、4、5、6是依次打的6个点,已知电源频率是50Hz.利用图1中给出的数据可求出打第4点时的速度v4=
0.765
0.765
 m/s.
(2)用如图2所示的电路测量电源的电动势E和内电阻r.
提供的器材有:保护电阻R0(准确阻值是50Ω)、电阻箱R1(0~100Ω)、电阻箱R2(0~200Ω)、电源(电动势约6V,内阻约1Ω)、单刀单掷开关S1和单刀双掷开关S2、导线若干.
供选择的器材有:电流表A1(量程6mA)、电流表A2(量程60mA)、电流表A3(量程0.6A).①电流表应该选
A2
A2
.
②实验操作步骤是:闭合开关S1,电阻箱R1选取合适的阻值,
闭合开关S2至接线柱1
闭合开关S2至接线柱1
,读取并记录
电阻箱R1阻值和电流表的电流强度I1
电阻箱R1阻值和电流表的电流强度I1
;电阻箱R2选取合适的阻值,保持开关S1闭合,
闭合开关S2至接线柱2
闭合开关S2至接线柱2
,读取并记录
电阻箱R2阻值和电流表的电流强度I2
电阻箱R2阻值和电流表的电流强度I2
.(明确写出读取并记录的物理量的名称和符号)
③电动势表达式E=
E=
I1I2(R1-R2)
I2-I1
E=
I1I2(R1-R2)
I2-I1
,内电阻表达式r=
r=
I1R1-I2R2
I2-I1
-R0
.
r=
I1R1-I2R2
I2-I1
-R0
.
.(用已知和②中读取并记录的物理量的符号表示)

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