为了探究功与物体速度变化的关系,现提供如图所示的器材,让小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,请思考探究思路并回答下列问题.(打点计时器交流电频率为50 Hz)
(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施?________.
(2)当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来进行第1次、第2次、第3次……实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致,我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W.
(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出,如下图所示是其中四次实验打出的部分纸带.
(4).试根据第(2)、(3)项中的信息,填写下表.
从表中数据可得出结论:________.
(1)图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图.为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线,在图2和图3两个电路中应选择的是图________.(电源电动势为9 V,内阻不计,滑线变阻器的阻值为0-100 Ω).
(2)在图4电路中,电源电压恒为9 V,电流表读数为70 mA,定值电阻R1=250 Ω.由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为________V;电阻R2的阻值为________Ω.
(3)一多用电表的电阻档有三个倍率,分别是×1、×10、×100.用×10档测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到________档.如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是________,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该电阻的阻值是________Ω.
(4)某研究性学习小组利用图1所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图2所示的R-图线,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到E=________V,r=________Ω.
某个同学分别做“探究加速度与力、质量关系”的实验.如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.
(1)
若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示,则d=________cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt,则小车经过光电门时的速度为________(用字母表示);
(2)
实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为________;
(3)
测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系.处理数据时应作出________(选填“v-m”或“v2-m”)图象;
(4)
该同学在③中作出的线性图象不通过坐标原点,开始实验前他应采取的做法是
A.
将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.
将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C.
将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.
将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线,有下列器材供选用;
A.电压表(0~5 V,内阻10 KΩ)
B.电压表(0~10 V,内阻20 KΩ)
C.电流表(0~0.3 A,内阻1 Ω)
D.电流表(0~0.6 A,内阻0.4 Ω)
E.滑动变阻器(5 Ω,10 A)
F.滑动变阻器(500 Ω,0.2 A)
(1)实验中电压表应选用________,电流表应选用________.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用________(用序号字母表示).
(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图,并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图.
某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①按图(a)摆好实验装置,其中小车质量M=0.20 kg,钩码总质量m=0.05 kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为f=50 Hz),打出一条纸带.
他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图(b)所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.0041 m,d2=0.055 m,d3=0.167 m,d4=0.256 m,d5=0.360 m,d6=0.480 m…,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8 m/s2)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=________J(结果保留三位有效数字),把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=________.(结果保留三位有效数字)
此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大.通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是
钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小
没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因
在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度.测量3次,求出其平均值l.其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d.其中一次测量结果如图乙所示,图中读数为________mm.
(2)采用下图所示的电路测量金属丝的电阻.电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”).最后由公式ρ=________计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示).
2007年诺贝尔物理学奖予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家.材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.若图为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线,其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值.为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB.请按要求完成下列实验.
(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在图的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0 T,不考虑磁场对电路其他部分的影响).要求误差较小.
提供的器材如下:
A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150 Ω
B.滑动变阻器R,全电阻约20 Ω
C.电流表A,量程2.5 mA,内阻约为30 Ω
D.电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩ
E.直流电源E,电动势3 V,内阻不计
F.开关S,导线若干
(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表:
根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=________Ω,结合图中可知待测磁场的磁感应强度B=________T.
(3)某同学查阅相关资料时看到了下图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线关于纵轴对称,由该图线可以得到什么结论?
________
为了测定一节干电池的电动势和内电阻,某实验小组按图甲所示的电路连好实验电路图,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑动触头由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5 V且几乎不变,直到当滑动触头滑至临近B端时电压表的示数才急剧变化,这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流、电压值,出现上述情况的原因是________;改进的办法是________;改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出图像如图乙所示,由图像可知,这个电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.
某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验,实验装置如图所示,图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器.实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t1,通过B的挡光时间为t2.为了证明小物体通过A、B时的机械能相等,还需要进行一些实验测量和列式证明.
选出下列必要的实验测量步骤
用天平测出运动小物体的质量m
测出A、B两传感器之间的竖直距离h(如图示)
测出小物体释放时离桌面的高度H
测出运动小物体通过A、B两传感器的时间Δt
如果实验能满足________关系式(用所测的物理量表达),则证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的.
该同学设计可能会引起明显误差的地方是(请写出一种):________.
如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置.用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在长木板上相距L=48.00 cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车做________运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,v-v是两个速度传感器记录速率的平方差,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字);
(3)由表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线;
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(上图中已画出理论图线) ,造成上述偏差的原因是________.