麦克劳真空计是一种测量极稀薄气体压强的仪器,其基本部分是一个玻璃连通器,其上端玻璃管A与盛有待测气体的容器连接,其下端D经过橡皮软管与水银容器R相通,如图所示,图中K1、K2是互相平行的竖直毛细管,它们的内直径皆为d,K1顶端封闭,在玻璃泡B与管C相通处刻有标记m,测量时,先降低R使水银面低于m,如图甲所示,然后逐渐提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,这时K1中水银面比顶端低h,如图乙所示,待测容器较大,水银面升降不影响其中的压强,测量过程中温度保持不变,已知B(m以上)的容积为V,K1的容积远小于V,水银密度为r ,
(1)
试导出上述过程中计算待测压强p的表达式,
(2)
为了减少实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有
A.
适当增大B的容积为V
B.
适当增大K1、K2的长度L
C.
适当减少K1、K2的直径d
D.
适当减少R中的水银
(3)
本实验中,如果大气压强发生变化________(填“会”或“不会”)影响极稀薄气体压强的测量值.
现有一种特殊的电池,它的电动势E恒定,内阻r较大.为了测定这个电池的电动势和内电阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,改变电阻箱的阻值,记录电压表示数,得到如图乙所示图线.
(1)图线中斜率的物理意义是________,截距的物理意义是________.由斜率与截距可以求得E=________V,r=________Ω.
(2)若实验中电压表内阻的影响不能忽略,则由上述图线求得的电动势将比真实值________(填“偏大”、“不变”或“偏小”)求得的内阻将比真实值________(填“偏大”、“不变”或“偏小”),并简要说明理由(写出必要的计算式):________
某实验小组设计了如图所示的加速度仪.其中CD是一段水平放置的长为L的、阻值较大的光滑均匀电阻丝,一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂小球P,无加速度时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OC=H;有向右的加速度时细金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示,细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触).
(1)已知电源电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点与C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可推得加速度大小a与电压表示数U的关系为a=________.
(2)该实验小组根据(1)中关系,将电压表的刻度盘直接改为加速度刻度,在实际使用中还发现这个加速度仪除了不能测向左的加速度外,还存在不足之处,其中主要的不足之处有:Ⅰ________;Ⅱ________.
在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中:
(1)某同学用通电螺线管代替条形磁铁进行如下实验操作:
A.将灵敏电流计直接与电池两极相连,检测灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系.
B.按下图接好电路.
C.把原线圈放入副线圈中,接通、断开电键观察并记录灵敏电流计指针偏转方向.
D.归纳出感应电流的方向与磁通量变化的关系.
其中错误之处是
(2)已知一灵敏电流计,当电流从正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转,现把它与线圈串联接成下图所示电路,条形磁铁的磁极、运动方向及灵敏电流计的正负接线柱和指针偏转方向均如图所示,试画出螺线管上导线的绕向.
有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(其实质是电流表).为调零电阻,其中AO∶BO=5∶1.已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系R=300-0.6 F.设踏板的杠杆组件的质量不计,电源电动势为4 V,内阻2 Ω.标准状态下调到=20 Ω则:
如果某物体在踏板上,电流表刻度盘示数为20 mA,该物体重量是________N.
在某次测量前,发现空载时指针已经指在10 N刻度上,而不是指在“0”刻度位置,则需要调零,应调节调零电阻,使=________Ω.
下列判断正确的是:
该秤的零刻度线在电流表的0毫安处
该秤的零刻度线在电流表表的最大量程处
该秤的刻度是均匀的.
如果长时间使用后,因电源电动势降低,该秤的读数会偏小.
某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.
(1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2=________(用H、h表示).
(2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示:
请在下图上作出s2-h关系图.
(3)对比实验结果与理论计算得到的s2-h关系图线(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率________(填“小于”或“大于”)理论值.
(4)从s2-h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是________________.
一组同学用DIS研究“弹簧振子的振动周期和哪些因素有关”的探究过程如下:
A.有同学认为:弹簧振子的质量越大,惯性越大,周期也应该越大.也有同学认为周期跟劲度系数有关.
B.设计实验:装置如图甲.准备选用的器材有:力传感器、质量为m0的钩码若干个,劲度系数为K的轻质弹簧若干个(已知n个劲度系数为K的弹簧串联后的劲度系数为Kn=)
C.实验过程如下:
用力将钩码向下拉一段距离后放手,钩码上下振动,力传感器上显示出力随时间的变化关系(如图乙),改变钩码的个数或用几个弹簧串联后反复实验,得到表一、表二的数据:
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,对他们的假设进行了补充完善.问:
(1)上述科学探究活动中,属于“制定计划”和“搜集证据”的环节分别是:________、________.
(2)用力传感器观测力随时间的变化关系,其目的是:________________.
(3)周期T与弹簧振子质量的关系是:________.
周期T与弹簧劲度系数的关系是:________.
(4)如果m0=50×10-3 kg,K=4.74 N/m,则周期表达式T=________.
如图为用单摆测重力加速度的实验
为了减小误差,下列措施正确的是
摆线长度L应为线长与摆球半径的和,且在20 cm左右
在摆线上端的悬点处,用开有夹缝的橡皮塞夹牢摆线
在铁架台的竖直杆上固定一个标志物,且尽量使标志物靠近摆线
计时起终点都应在摆球的最高点且不少于30次全振动的时间
某同学正确操作,得到了摆长L和n次全振动的时间t,由此可知这个单摆的周期T=________;当地的重力加速度g=________.
某同学设计了一个如图所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻.使用的实验器材为:待测干电池组(电动势约3 V)、电流表(量程0.6 A,内阻小于1 Ω)、电阻箱(0~99.99 Ω)、滑动变阻器(0~10 Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略.该同学按图连线并通过控制开关状态,测得电流表内阻约为0.20 Ω.
(1)简要写出利用图示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤:
①________________;
②________________;
(2)如图是由实验数据绘出的图象,由此求出待测干电池组的电动势E=________V、内阻r=________Ω.(计算结果保留两位小数)
在“研究电磁感应现象”的实验中:
(1)现有器材:A.零刻度在中央的灵敏电流计;B.带软铁棒的原、副线圈;C.蓄电池;D.滑动变阻器;E.电键;F.废干电池;G.阻值几十千欧的限流电阻;H.铜环;I.导线若干.实验时,为查明电流表指针偏向和通入电流方向的关系,应选用上述器材中的________组成电路(填器材前的字母).
(2)若选用部分器材组成如图(a)所示实物连接图,合上电键S时发现电流表指针向右偏,填写下表空格:
(3)如图(b)所示,A、B为原、副线圈的俯视图,已知副线圈中产生顺时针方向的感应电流,根据图(a)如果原线圈中电流为顺时针方向,则原线圈的运动情况是________________.
(4)某同学利用(1)中部分器材连接了一实验电路如图(c)所示,实验过程中螺线管竖直放置且距水平桌面高20 cm,S保持闭合.一铜环O沿螺线管的轴线下落,在下落到水平桌面的过程中环面始终保持水平.位置2处于螺线管的中心,位置1、3与位置2等距离.铜环先后经过轴线上的1、2、3位置,关于铜环在1、2、3位置时的相关物理量大小比较,在1位置时________最大;在2位置时________最大;在3位置时________最大.(每空需填两个物理量)