题目内容

(1)在利用打点计时器测定匀速直线运动加速度的实验中,某同学在打出的纸带上每5个打点取一个记数点,共取了7个记数点,测出每两个相邻记数点间的距离分别为S1、S2、S3…S6,然后他把纸带上S1、S2、S3…S6各段准确地剪开成6段,按右图那样贴在坐标纸上,彼此不留间隙也不重叠,纸带下端都准确地与横轴重合,S1的左边准确地与纵轴重合,横轴为时间,纵轴为速度.
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①在图中作出该运动的v-t图线:
②说明如何利用作出的v-t图象求加速度a.
(2)(8分)把一只量程为Ig=6mA,内阻为rg=100Ω的电流表改装成欧姆表,所用电池的电动势E=3V,内阻可忽略.
①请你在给定虚线框中画出改装的欧姆表的电路图.(要标明红、黑表笔)
②改装后的欧姆表的中值电阻R中=
 

③改装后要将电流刻度值改换成对应的电阻刻度值,其转换关系式为:
 
;
④用欧姆表测试一常用的电路元件时,发现表针先向右偏转然后回摆至原位,则可知该元件为:
 
.
分析:(1)本小题使用的方法是等效代替法解题,它们的长度分别等于x=v平均t,因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比;而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度,最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比.根据图象的斜率求出小车的加速度.
(2)欧姆表工作原理是:根据闭合电路欧姆定律,电流与电阻是一一对应关系,中值电阻等于欧姆表内电阻.
解答:解:(1)①在图中作出该运动的v-t图线,如图
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②速度-时间直线的斜率表示加速度,
在已画出的v-t图线上,取相距较远的两点如a和b,并测出其坐标分别为(va,ta),(vb,tb).
可知运动物体的加速度a=
△v
△t
=
vb-va
tb-ta
.
(2)①电路原理图如图所示:
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②中值电阻等于欧姆表内电阻,根据闭合电路欧姆定律,有:
E=IgR
解得:R=
E
Ig
=
3V
6mA
=500Ω

③根据闭合电路欧姆定律,电流与电阻是一一对应关系,有:
E=I(R+Rx)
故:Rx=
E
I
-R
,即Rx=
E
I
-R
中.
④电容器充电完毕后相当于断路;
故答案为:(1)①如图所示;
②在已画出的v-t图线上,取相距较远的两点如a和b,并测出其坐标分别为(va,ta),(vb,tb ).则所求加速度为a=
vb-va
tb-ta
;
(2)①电路如图所示;
②500Ω;
③Rx=
E
I
-R中(或Rx=
E
I
-R内);
④电容器.
点评:(1)要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
(2)熟悉欧姆表工作原理,能够根据闭合电路欧姆定律列式求解,知道欧姆表中值电阻等于欧姆表内电阻.
练习册系列答案
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①若把每一段纸带的右上端连接起来,结果得到一条倾斜的直线,如图所示,由图1可知纸带做
匀减速直线
匀减速直线
运动,且直线与-x方向夹角越大,说明纸带运动的
加速度
加速度
越大.
②从第一个计数点A开始计时,为求出0.25s时刻纸带的瞬时速度,需要测出哪一段纸带的长度?答:
c
c
.
③若测得a段纸带的长度为“10.0cm,e段纸带的长度为2.0cm,则可求出加速度的大小为
2.0
2.0
m/s2.
(2)(7分)现有一种特殊的电池,它的电动势E为9V左右,内阻r大约为40Ω,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图2甲所示的电路进行实验,图中电压表的量程为6V,内阻为2KΩ,R1为电阻箱,阻值范围0~999Ω,R0为定值电阻.
①实验室备有以下几种定值电阻R0
A. 10Ω    B.100Ω    C.200Ω    D.2000Ω
为使实验能顺利进行应选哪一种?答
D
D
.(填字母序号)
②该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数,记录多组数据,作出了如图2乙所示的图线.则根据图线可求得该电池的电动势E为
10
10
V,内阻r为
41.7
41.7
Ω.

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