小明同学用所示的实验装置验证牛顿第二定律,一端固定有定滑轮的长木板水平放在桌面上,沙桶通过绕过定滑轮的细线拉动小车,细线与长木板平行,小车上固定盒子,盒子内盛有沙子.
①她想用砂和砂桶的重力表示系统(小车、盒子及盒内沙子、悬挂的桶以及桶内沙子)受到的合外力,为了减少这种做法带来的实验误差,你认为实验中还应该采取的措施是:________
②验证在系统质量不变的情况下,加速度与合外力成正比
从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中.故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图像,图像是一条过原点的直线.
a-F图像斜率的物理意义是________
本次实验中,是否应该满足悬挂的沙桶总质量一定要远远小于小车(包括盛沙的盒及盒内的砂)的总质量?
答:________(填“是”或“否”);理由是________.
③验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比
保持桶内沙子质量不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.
本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统的所受的合外力不变.用图像法处理数据时,以加速度a为纵轴,应该以哪一个质量的倒数为横轴?
A.小车质量、盒子及盒内沙子质量之和
B.小车质量、盒子及盒内沙子与悬挂的沙桶(包括桶与桶内的沙)质量之和
答:________(填“A”或“B”)
为了测定电流表A1的内阻,某同学采用如图所示的实验电路.其中:
A1是待测电流表,量程为300 μA,内阻约为100 Ω;
A2是标准电流表,量程为200 μA;
R1是是电阻箱,阻值范围是0~999.9 Ω;
R2是滑动变阻器;
R3是保护电阻;
E是电池组,电动势为4 V,内阻不计;
S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关.
(1)①实验中滑动变阻器采用________接法(填“分压”或“限流”);
②根据上图所示电路的实物图,请在虚线框中画出实验电路图.
(2)请将该同学的操作补充完整:
①连接好电路,将滑动变阻器R2的滑片移到最________(填“左端”或“右端”);将开关S2扳到接点a处,接通开关S1;调整滑动变阻器R2,使电流表A2的读数是150 μA;
②将开关S2扳到接点b处,________,使电流表A2的读数仍是150 μA.
③若此时电阻箱各旋钮的位置如图所示,则待测电流表A1的内阻Rg=________Ω.
(3)上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动位置,都要保证两只电流表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用________(填写阻值前相应的字母).
A.200 kΩ
B.20 kΩ
C.15 kΩ
D.150 kΩ
如图甲所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置.
(1)在实验过程中,打出了一条纸带如图乙所示,计时器打点的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每两测量点间还有4个点未画出,量出相邻测量点之间的距离如图乙所示,该小车的加速度大小a=________m/s2(结果保留两位有效数字).
(2)根据实验收集的数据作出的a-F图线如图丙所示,请写出一条对提高本实验结果准确程度有益的建议:________.
(1)在如图所示的图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线.由图象可知:
电源的电动势是________
电源的内阻等于________
电阻R的阻值是________
(2)如图所示是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~3 V,当使用a、c两个端点时,量程为0~15 V.已知电流表的内阻Rg为1000 Ω,满偏电流Ig为1 mA,则电阻R1的阻值是________,电阻R2的阻值是________.
(3).在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材:
A.小灯泡(3.8 V,1.5 W)
B.直流电源(电动势4.5 V,内阻约0.4 Ω)
C.电流表(量程0~500 mA,内阻约0.5 Ω)
D.电压表(量程0~5 V,内阻约5000 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~5 Ω,额定电流2 A)
F.滑动变阻器R2(0~50 Ω,额定电流1 A)
G.开关一个,导线若干
如果既要满足测量要求,又要使测量误差较小,应选择如图所示的四个电路中的________图,应选用的滑动变阻器是________(填R1或R2).
连好电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光.由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是( )
一学生利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.该弧形轨道的末端水平,离地面的高度为H.现将一钢球从轨道的不同高度h处由静止释放,钢球的落点距离轨道末端的水平距离为x.
(1)若轨道完全光滑,则x2与h的理论关系应当满足x2=________.(用H、h表示)
(2)该同学经实验得到几组数据如表所示,请在图乙所示的坐标纸上作出x2一h关系图.
对比实验结果与理论计算得到的x2一h关系图线(图乙中已画出),可知自同一高度由静止释放的钢球,其水平抛出的速率________(填“小于”或“大于”)理论值.
(3)实际上轨道是不光滑的,钢球下滑过程需要克服摩擦力做功,已知测得钢球的质量为m,则钢球在下滑过程中克服摩擦力做功大小为________
某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0 V的小灯泡伏安特性图线,并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题.
(1)
根据实验原理,用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路图连接完整.
(2)
连好电路后,开关闭合前,图甲中滑动变阻器R的滑片应置于________(填“A端”、“B端”或“AB正中间”).
(3)
闭合开关,向B端调节滑动变阻器R的滑片,发现“电流表的示数为零,电压表的示数逐渐增大”,则分析电路的可能故障为
A.
小灯泡短路
B.
小灯泡断路
C.
电流表断路
D.
滑动变阻器断路
(4)
排除故障后,该同学完成了实验.根据实验数据,画出的小灯泡I-U图线如图.形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为________.
(5)
已知小灯泡灯丝在27℃时电阻是1.5 Ω,并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t),k为比例常数.根据I-U图线,估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为________℃.
某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图所示.在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50 Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.
(1)若已得到打点纸带如图所示,并将测得的各计数点间距离标在图上,A点是运动起始的第一点,则应选________段来计算A的碰前速度,应选________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB”或“BC"或“CD"或"DE”).
(2)已测得小车A的质量m1=0.40 kg,小车B的质量m2=0.20 kg,由以上测量结果可得:碰前mAv++mBv.=________kg·m/s;碰后mA+mB=________kg·m/s,并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等.
答:________
为了测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:
A.待测干电池(电动势约为1.5 V,内电阻约为5 Ω)
B.电压表V(0~2 V)
C.电阻箱R1(0~99.9 Ω)
D.滑动变阻器R2(0~200 Ω,1 A)
E.开关S和导线若干
(1)在现有器材的条件下,请你选择合适的实验器材,并设计出一种测量干电池电动势和内阻的方案,在方框中画出实验电路图;
(2)利用你设计的实验方案连接好电路,在闭合开关、进行实验前,应注意________;
(3)如果要求用图象法处理你设计的实验数据,通过作出有关物理量的线性图象,能求出电动势E和内阻r,则较适合的线性函数表达式是________(设电压表的示数为U,电阻箱的读数为R).
(4)利用你设计的电路进行实验,产生系统误差的主要原因是________.
某同学想描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线,实验室提供下列器材:
A.电压表V(量程为0-5 V,内阻约5 kΩ)
B.电流表A1(量程为0-25 mA,内阻约0.2 Ω)
C.电流表A2(量程为0-0.6 A,内阻约0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0-10 Ω,额定电流1.5 A);
E.滑动变阻器R2(0-1000 Ω,额定电流0.5 A)
F.定值电阻R0(R0=1000 Ω)
G.直流电源(电动势6 V,内阻忽略不计)
H.电键一个、导线若干
(1)该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路,得到热敏电阻电压和电流的7组数据(如下表),请你在方格纸上作出热敏电阻的伏安特性曲线.
(2)该同学选择的电流表是________(选填“B”或“C”),选择的滑动变阻器是________(选填“D”或“E”)
(3)请在下面的方框中画出该同学完成此实验的电路图(热敏电阻符号为)
某同学想要了解导线在质量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验:
(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如图所示.读得直径d=________mm.
(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据:
请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R与截面积S应满足的关系________.
(3)若导线的电阻率ρ=5.1×10-7 Ω·m,则表中阻值为3.1 Ω的导线长度l=________m(结果保留两位有效数字).