摘要:(1)F=1.4×10-2N, (2)3.6×10-6C
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某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m间关系的卖验.图(a)为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度a可由纸带上点求得.
(1)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),由图中数据求出小车加速度值为______m/s2;
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的
数据如表中所示,根据表中数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线;
从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是______.
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图(d),该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是______.

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(1)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),由图中数据求出小车加速度值为______m/s2;
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的
| 1 |
| m |
从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是______.
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
| 小车加速度a/ms-2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 | ||
| 小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 | ||
|
4.00 | 3.50 | 3.00 | 2.5 | 2.00 | 1.40 | 1.00 | 0.60 |
一个小灯泡的额定电压为2.0V.额定电流约为0.5A,选用下列实验器材进行实验,并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线.
A.电源E:电动势为3.0V,内阻不计;
B.电压表V1:量程为0~3V,内阻约为1KΩ
C.电压表V2:量程为0~15V,内阻约为4KΩ
D.电流表A1:量程为0~3A,内阻约为0.1Ω;
E.电流表A2:量程为0~0.6A,内阻约为0.6Ω;
F.滑动变阻器R1:最大阻值为l0Ω,额定电流为0.6A;
G.滑动变阻器R2:最大阻值为l5Ω,额定电流为1.0A;
H.滑动变阻器R3:最大阻值为l50Ω,额定电流为1.0A;
I.开关S,导线若干.
实验得到如下数据(I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压):
(1)实验中电压表应选用
(2)请你不要改动已连接导线,在下面的实物连接图1中把还需要连接的导线补上.闭合开关前,应使变阻器滑片放在最
(3)在图2坐标中画出小灯泡的U-I曲线.
(4)若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率约为

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A.电源E:电动势为3.0V,内阻不计;
B.电压表V1:量程为0~3V,内阻约为1KΩ
C.电压表V2:量程为0~15V,内阻约为4KΩ
D.电流表A1:量程为0~3A,内阻约为0.1Ω;
E.电流表A2:量程为0~0.6A,内阻约为0.6Ω;
F.滑动变阻器R1:最大阻值为l0Ω,额定电流为0.6A;
G.滑动变阻器R2:最大阻值为l5Ω,额定电流为1.0A;
H.滑动变阻器R3:最大阻值为l50Ω,额定电流为1.0A;
I.开关S,导线若干.
实验得到如下数据(I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压):
| I/A | 0.00 | 0.12 | 0.21 | 0.29 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.45 | 0.47 | 0.49 | 0.50 |
| U/V | 0.00 | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | 2.00 |
B
B
;电流表应选用E
E
;滑动变阻器应选用F
F
(请填写选项前对应的字母).(2)请你不要改动已连接导线,在下面的实物连接图1中把还需要连接的导线补上.闭合开关前,应使变阻器滑片放在最
左
左
(填“左”或“右”)端.(3)在图2坐标中画出小灯泡的U-I曲线.
(4)若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率约为
0.28
0.28
(保留两位有效数字).(Ⅰ)一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系.
①首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表.请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图象.

②通过对图象的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比.你认为,可以通过进一步转换,做出
③在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图象,他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中,如图乙所示.通过对三条图象的比较、分析、讨论,他们得出F∝r的结论,你认为他们的依据是
④通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的大小为
(Ⅱ)某同学想测量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计),两电极相距L=0.700m,其间充满待测的导电溶液.
用如下器材进行测量:
电压表(量程l5V,内阻约30kΩ); 电流表(量程300μA,内阻约50Ω);
滑动变阻器(10Ω,1A); 电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω);
单刀单掷开关一个、导线若干.
下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据.实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图2所示

根据以上所述请回答下面的问题:
(1)玻璃管内径d的测量值为
(2)根据表1数据在图3坐标中已描点,请作出U-I图象,根据图象求出电阻R=
(3)计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=
(用R、d、L表示)
(4)请在(图l)中补画出未连接的导线.
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| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| F/N | 2.42 | 1.90 | 1.43 | 0.97 | 0.76 | 0.50 | 0.23 | 0.06 |
| ω/rad?s-1 | 28.8 | 25.7 | 22.0 | 18.0 | 15.9 | 13.0 | 8.5 | 4.3 |
②通过对图象的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比.你认为,可以通过进一步转换,做出
F-ω2
F-ω2
关系图象来确定他们的猜测是否正确.③在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图象,他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中,如图乙所示.通过对三条图象的比较、分析、讨论,他们得出F∝r的结论,你认为他们的依据是
做一条平行与纵轴的辅助线,观察和图象的交点中力的数值之比是否为1:2:3
做一条平行与纵轴的辅助线,观察和图象的交点中力的数值之比是否为1:2:3
.④通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的大小为
0.037
0.037
.(计算结果取2位有效数字)(Ⅱ)某同学想测量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计),两电极相距L=0.700m,其间充满待测的导电溶液.
用如下器材进行测量:
电压表(量程l5V,内阻约30kΩ); 电流表(量程300μA,内阻约50Ω);
滑动变阻器(10Ω,1A); 电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω);
单刀单掷开关一个、导线若干.
下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据.实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图2所示
| U/V | 0 | 1.0 | 3.0 | 5.0 | 7.0 | 9.0 | 11.0 |
| I/μA | 0 | 22 | 65 | 109 | 155 | 175 | 240 |
根据以上所述请回答下面的问题:
(1)玻璃管内径d的测量值为
30.75
30.75
mm;(2)根据表1数据在图3坐标中已描点,请作出U-I图象,根据图象求出电阻R=
4.4×104~4.8×104
4.4×104~4.8×104
Ω(保留两位有效数字);(3)计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=
| ||
| 4L |
| ||
| 4L |
(4)请在(图l)中补画出未连接的导线.
(1)关于该实验,下列说法中正确的是
ABC
ABC
.A.砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力
B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高
C.电火花计时器使用交流电源
D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持水平
(2)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据完成表格中空白处.
| 计数点 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 瞬时速度/( m?s-1) | 0.165 | 0.215 | 0.264 0.264 |
0.314 | 0.364 | 0.413 |
0.50
0.50
m/s2 (加速度a保留2位有效数字)(3)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如下表:
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 小车的加速度a/( m?s-2) | 1.25 | 1.00 | 0.80 | 0.50 | 0.40 |
| 小车的质量m/kg | 0.400 | 0.500 | 0.625 | 1.000 | 1.250[来Z |
| 小车质量的倒数m-1/kg-1 | 2.50 | 2.00 | 1.60 | 1.00 | 0.80 |
(4)上题中该小车受到的拉力F为
0.5
0.5
N.