九江大桥撞船事故后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工,置换了大桥上所有的斜拉悬索.某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50 m、横截的圆面积为400 cm2的新悬索能承受的最大拉力.由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,同学们则取来了同种材料制成的样品进行实验探究.
由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关.因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律.
(1)同学们准备象《探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系》的实验一样将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物,来完成本实验.但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施应该是:________.
(2)同学们通过游标卡尺测样品的直径来测定其截面积,某次测量的结果如图所示,则该样品的直径为________.
(3)经过同学们充分的讨论,不断完善实验方案,最后实验取得数据如下:
①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位N)与伸长量X(单位m)遵循的函数关系式是________.
②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度________成正比、与悬索的横截面积________成正比.
同学们知道,将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究.
(1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1伏多一点.晓宇同学找来了一个土豆做实验,当用量程为0~3 V、内阻约50 kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96 V.但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3 V,0.5 A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,而用伏特表测量其电压确实能达到3 V多.据您猜想,出现这种现象的原因应当是:________(不要求写分析、推导过程).
(2)晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,读得此时的读数为30 Ω.小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32 mA,根据前面用伏特表测得的0.96 V电压,由全电路欧姆定律得:.因而晓宇同学说土豆的内阻为30 Ω,而小丽同学则说是3 kΩ.
请你判断,用晓宇或小丽同学的方法测量“土豆电池”的内阻,结果是否准确,为什么?请分别说明理由.
(3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0~0.6 A,内阻为1 Ω)
B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6 mA,内阻为800 Ω)
C.灵敏电流表A3(量程为0~300μA,内阻未知)
D.滑动变阻器R1 (最大阻值约10 Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2 kΩ)
F.定值电阻(阻值2 kΩ)
G..变阻箱(0~9999 Ω)
①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻,实验中应选择的器材是________(填器材前的字母代号).
②在方框中画出应采用的电路.
一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴,某同学决定测量雾滴的喷射速度,他采用如图所示的装置,一个直径为d=40 cm的纸带环,安放在一个可以按照不同转速转动的固定转台上,纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝A的正对面画一条标志线,如图1所示.在转台开始转动达到稳定转速时,向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴,当狭缝A转至与狭缝B正对平行时,雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹.将纸带从转台上取下来,展开平放,并与毫米刻度尺对齐,如图2所示.
请你帮该同学完成下列任务:
(1)设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为S,则从图2可知,其中速度最大的雾滴到标志线的距离S1=________cm;速度最小的雾滴到标志线的距离S2=________cm.
(2)如果转台转动的周期为T,则这些雾滴喷射速度范围的计算表达式为
v0=________(用字母表示)
(3)如果以纵坐标表示雾滴速度v0、横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数1/S,画出v0-1/S图线,如图所示,则可知转台转动的周期为T=________s
要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻,实验室提供下列器材:
①待测线圈L,阻值约为2 Ω,额定电流为2 A
②电流表A1量程为0.6 A,内阻为0.2 Ω
③电流表A2量程为3 A,内阻为0.2 Ω
④变阻器R1阻值为1-10 Ω,变阻器R2阻值为0-1 KΩ.
⑤电池E,电动势为9 V,内阻很小
⑥定值电阻R1=10 Ω,R2=100 Ω
⑦开关S1,S2
要求实验时,改变变阻器,可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2,利用I1-I2的图象,求出电感线圈的电阻.
(1)实验中定值电阻应选用________,变阻器应选用________.
(2)请在方框内画上电路图.
(3)I2-I1对应的函数关系式为________.
(4)实验结束时应先断开开关________.
(5)由I2-I1图象得出的平均值为6.0,则电感线圈的直流电阻为________.
某同学想用以下器材组装一只欧姆计,并比较精确地测量一只约几千欧电阻的阻值.
A.电流计,满偏电流为1 mA,内阻为20 Ω
B.电流计,满偏电流为0.6 A,内阻为5 Ω
C.电动势15 V,内阻5 Ω的直流电源
D.电动势3 V,内阻3 Ω的直流电源
E.最大阻值为5000 Ω的滑动变阻器
F.最大阻值为100 Ω的滑动变阻器
(1)以上器材应选用________(填字母),并画出所组装的欧姆计的内部电路结构图.
(2)欧姆计调零后,滑动变阻器被接人部分的阻值为________Ω
(3)若用此欧姆计测量电阻,发现指针指在满偏电流的三分之一处,则此电阻的阻值约为________Ω
(4)如果电池长期未用,导致内阻增大,电动势基本不变,且仍然能正常调零,这将导致测量的结果________.(填偏大、偏小或准确)
观察沙堆的形成过程可以发现:由漏斗落下的细沙总是在地面上形成一个小圆锥体,继续下落时,细沙沿圆锥体表面下滑,当圆锥体的母线与底面夹角达到一定角度时,细沙不再下滑,如此周而复始,使圆锥体不断增大,如图所示.由此,我们得出结论,沙堆的形成与沙粒之间的动摩擦因数有关.若仅给一把皮尺,要测定沙粒之间的动摩擦因数(假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力),回答下列所给的问题:
①必须测定的物理量是________.
②动摩擦因数与这些物理量的关系是________.
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Rx的阻值(约500 Ω).图中两个电压表量程相同,内阻都很大.实验步骤如下:
①调节电阻箱,使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近;将滑动变阻器的滑动头调到最右端.
②合上开关S.
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U1和U2
⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置,记下和的多组读数U1和U2
⑥求Rx的平均值.
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=________
某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只2.5 Ω的保护电阻R0,实验电路如图1所示,
(1)连好电路后,当该同学闭合电键,发现电流表示数为0,电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错,接触良好且未发生短路;他用多用电表的电压档检查电路,把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是________.
(2)按电路原理图1及用多用电表的电压档检查电路,把两表笔分别接c、d时的实物电路图2以画线代导线连接起来.
(3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测定下列数据根据数据在下面坐标图中画出U-I图,由图知:电池的电动势为________,内阻为________.
(4)考虑电表本身电阻对测量结果的影响,造成本实验的系统误差的原因是:________
(5)实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较,E测________E真,r测________r真(填“<”、“=”或“>”).
两位同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U-I直线.回答下列问题:
(1)
根据甲乙两同学描绘的直线,可知
A.
甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据
B.
甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据
C.
乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据
D.
乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据
(2)
根据图(b),可以求出定值电阻R0=________Ω,电源电动势E=________V,内电阻r=________Ω.
(3)
图象中两直线的交点表示的物理意义是
滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端
电源的输出功率最大
定值电阻R上消耗的功率为0.5 W
电源的效率达到最大值
(4)
该电路中电流表的读数能否达到0.6 A,并说明理由________.
为探究物体做直线运动过程中s随t变化的规律,某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据:
根据表格数据,(1)请你在如图所示的坐标系中,用纵、横轴分别选择合适的物理量和标度作出关系图线.
(2)根据(1)中所作图线分析得出物体从A→B的过程中s随t变化的定量关系式:________.