下图为一电学实验的实物连线图.该实验可用来测量待测电阻
①调节电阻箱,使它的阻值
②合上开关
③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动,使两个电压表指针都有明显偏转.
④记下两个电压表和的读数
⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置,记下和的多组读数
⑥求
回答下面问题:
(Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中电阻箱的符号为,滑动变阻器的符号为,其余器材用通用的符号表示.
(Ⅱ)不计电压表内阻的影响,用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx=________.
(Ⅲ)考虑电压表内阻的影响,用U1、U2、R0、的内阻r1、的内阻r2表示Rx的公式为Rx=________.
某物理课外小组想探究“玩具小车所受的阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究:
(1)猜想:①fm固定不变 ②fm∝V ③fm∝V2
(2)探究步骤
①将玩具小车、己连接好电源的打点计时器和纸带按如图甲所示安装在倾斜的长木板上;
②接通打点计时器电源(电源频率f=50 Hz),使玩具小车从静止开始加速运动,一段时间后关闭打点计时器:
③改变长木板的倾角,重复以上实验,用下表记录实验数据;
④根据实验数据作出Sin-V图像
请你根据该小组的探究完成下列的问题:
(Ⅰ)图乙是倾角=10°的一条打点纸带,通过计算完成表中的空白项.
(Ⅱ)根据上表的实验数据在图丙中作出Sin-V图像.
(Ⅲ)为什么不用测量玩具小车的质量?
(3)结论在实验课差范围内,玩具小车所受的阻力与运动速度的定性关系是_________________________
请用学过的物理规律、定理和定律推导:
(1)物体机械能的变化和外力做功的关系(功能原理).
(2)用查理定律和盖·吕萨克定律推导理想气体状态方程.
跳高是体育课常进行的一项运动.小明同学身高1.70 m,质量为60 kg,在一次跳高测试中,他先弯曲两腿向下蹲,再用力蹬地起跳,从蹬地开始经0.40 s竖直跳离地面.设他蹬地的力大小恒为1050 N,其重心上升可视为匀变速直线运动.求小明从蹬地开始到最大高度过程中机械能的增加量.(不计空气阻力,取g=10 m/s2.)
某同学进行如下计算:
小明起跳蹬地过程中,受到地面弹力F作用,向上做匀加速运动.因为地面的弹力F与蹬地的力F1是作用力和反作用力,因此有:F=F1=1050 N (1)
根据牛顿第二定律,有:F=ma (2)
经过t=0.4 s跳离地面时的速度为v=at (3)
起跳后人做竖直上抛运动,设上升的最大高度为h,则:v2=2gh (4)
在最高点,动能为零,机械能的增加量为ΔE=ΔEP=mgh (5)
联立以上各式既可求解.
你认为该同学的解答是否正确?如果认为正确,请求出结果;如果认为不正确,请说明理由并作出正确解答.
如图所示,质量为m导体棒ab由轻细导线bc、ad悬挂于水平固定导体棒cd,并松成边长为L、电阻为R的正方形回路,且处在竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场中.将导体棒由水平位置静止释放,经时间t转到竖直位置,该过程中回路中产生热量为Q.求出ab棒到最低点时所受的安培力.
两位同学对上题提出两种解题思路,下面列出了体现其思路的基本式;
解法一:回路中感应电动热为:;
又据:
解法二:下摆过程中,导体棒机械能守恒:
导体棒中的电流:
请你对每种解法做出判断,若错误请说明错误原因并做出正确解答,若正确请做出最后结果.
用如图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系.实验时,小盘和砝码牵引小车,使小车做初速为零的匀加速运动.
(1)此实验中可以不测量加速度的具体值,原因是:________
(2)通过改变________,就可以改变小车所受到的合力.
(3)在探究加速度与质量关系时,分别以________为纵坐标、________为横坐标作图像,这样就能直观地看出其关系.
有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断.例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性.
举例如下:如图所示.质量为M、倾角为的滑块A放于水平地面上.把质量为m的滑块B放在A的斜面上.忽略一切摩擦,有人求得B相对地面的加速度a=,式中g为重力加速度.
对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题.他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”.但是,其中有一项是错误的.请你指出该项.
A.当°时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的
B.当=90°时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的
C.当M≥m时,该解给出a=gsin,这符合预期的结果,说明该解可能是对的
D.当m≥M时,该解给出a=,这符合预期的结果,说明该解可能是对的
辨析题:要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用而偏出车道.求摩托车在直道上行驶所用的最短时间.有关数据见表格.
某同学是这样解的:要使摩托车所用时间最短,应先由静止加速到最大速度V1=40 m/s,然后再减速到V2=20 m/s,t1==…;t2==…;t=t1+t2
你认为这位同学的解法是否合理?若合理,请完成计算;
若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果.
一般的电熨斗用合金丝作发热元件,合金丝电阻随温度t变化的关系如图中实线①所示.由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿等情况不同,熨斗的散热功率不同,因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动,易损坏衣物.
有一种用主要成分为BaTiO3被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗,具有升温快、能自动控制温度的特点.PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示.试根据图线分析:
(1)为什么原处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普遍电熨斗升温快?
(2)通电一段时间后电熨斗温度t自动地稳定在T________<t<T________范围之内.(填下标数字)
某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器.如图所示,在一个圆盘上,过其圆心O做两条互相垂直的直径BC、EF.在半径OA上,垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使夜面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2的像.同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可以直接读出液体折射率的值.
(1)
在用此仪器测量液体的折射率时,下列说法正确的是
A.
大头针P3插在M位置时液体的折射率值大于插在N位置时液体的折射率值
B.
大头针P3插在M位置时液体的折射率值小于插在N位置时液体的折射率值
C.
对于任何液体,在KC部分都能观察到大头针P1、P2的像
D.
可能有一种液体,在KC部分观察不到大头针P1、P2的像
(2)
若∠AOF=30°,OP3与OC的夹角为30°,则液体的折射率为________.