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(2)均匀的金属材料样品,截面为外方(正方形)内圆,如图所示.此金属材料质量约为0.1~0.2kg,长约30cm,电阻约为10Ω.已知这种金属的电阻率为ρ,密度为ρ0.因管线内径太小,无法直接测量,请根据以下器材,设计一个实验方案测量其内径d.
A.毫米刻度尺 B.螺旋测微器 C.电流表(600mA,10Ω)
D.电流表(3A,0.1Ω) E.电压表(3V,6kΩ) F.滑动变阻器(2kΩ,0.5A)
G.滑动变阻器(10Ω,2A)H.直流稳压电源(6V,0.05Ω) I.开关一个,带夹子的导线若干
①除待测金属材料外,应选用的实验器材有
②根据你设计的实验方案在右边的虚线框内画出实验电路图,并把所选仪器连成实际的测量电路.
③用已知的物理常量和所测得的物理量,推导出计算金属管线内径d的表达式.
[探究实验]外力(重力)对物体所做的功与物体动能的变化关系
(一)提供的实验器材有:电火花式打点计时器、纸带、重锤、刻度尺.
(二)请同学们根据已有的知识,结合提供的实验器材,在小组讨论的基础上,写出你们的实验方案.讨论时请围绕下列问题进行:
①如何设计实验方案.(实验结束后叫学生上台演示其实验操作过程)
[师生探讨]:将打点计时器侧放于桌面上,使限位也伸出桌面外,将夹有重锤的纸带从下向上穿过限位孔,用一手压住打点计时器,另一手提住约束的上端,使纸带竖直,重锤紧靠在下边的限位孔处,先开启电源使打点计时器工作,然后放手使纸带在重锤的带动下自由下落,结果打点计时器在纸带上打下一系列点,利用打了点的纸带来计算重力所做的功WG与动能变化量△EK的关系.
②如何计算重力所做的功WG和动能的变化量△EK.
[师生探讨]:在纸带上取两个合适的点(如下图中纸带上的B点和E点),用刻度尺测出这两点间的距离SBE,根据功的定义可知:WG=mgSBE,采用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时,重锤的速度vB和VE,再根据动能的计算式EK=
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③需要测量和记录哪些实验数据:(实验后由学生用图示方式板书出来 )
④如何设计记录数据的表格:(学生板书并填入实验记录的数据)
| SBE | SAC | SDE | IAC | IDF |
(四)数据处理表格:(学生板书并赶往数据处理结果)
| VB= | VE= | △Ei=
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WO=mgSAO | ||||
[学生]:通过数据处理可知:
请你在“(四)数据处理表格”中补写出vB和VE的表达式.并写出实验结论.
A.干电池(电动势E约1.5V,内电阻r约1.0Ω)
B.电流表G(满偏电流2.0mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)
D.滑动变阻器R(0~20Ω,10A)
E.定值电阻R0(阻值990Ω)
F.开关和导线若干
两组同学分别采用了不同实验方案进行实验:
(1)一组同学设计的实验电路如图1所示,并利用以上器材正确连接好电路,进行了实验测量.根据他们的实验设计,完成下列问题:闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置,记录电流表G的示数I1和电流表A的示数I2.多次改变滑动端P的位置,得到多组数据.在图2所示的坐标纸上建立I1、I2坐标系,并已标出了与测量数据对应的5个坐标点.还有一组数据如图的电表所示,请依据所标各点标在图中描绘I1-I2图线.
利用所画图线求得电源的电动势E=
(2)另一组同学采用滑动变阻器和一个多用电表来测定电池的电动势和内阻.实验原理如图3所示.当变阻器为某一阻值时,用多用电表的直流电压挡测出变阻器两端的电压U,再卸去变阻器一个接线柱的导线,把多用电表串联在电路中,用直流电流挡测出通过变阻器的电流I.随后改变变阻器的电阻,重复上述操作,获得多组U、I数据,并计算得出实验结果.这个实验方案在测量原理上的主要缺点是
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(2)下面是一位教师的《探究外力(重力)对物体所做的功与物体动能的变化关系实验》的教案,认真阅读下列材料,并回答问题:
【探究实验】外力(重力)对物体所做的功与物体动能的变化关系
(一)提供的实验器材有:电火花式打点计时器、纸带、重锤、刻度尺。
(二)请同学们根据已有的知识,结合提供的实验器材,在小组讨论的基础上,写出你们的实验方案。讨论时请围绕下列问题进行:
①如何设计实验方案。(实验结束后叫学生上台演示其实验操作过程)
【师生探讨】将打点计时器侧放于桌面上,使限位孔伸出桌面外,将夹有重锤的纸带从下向上穿过限位孔,用一手压住打点计时器,另一手提住纸带的上端,使纸带竖直,重锤紧靠在下边的限位孔处,先开启电源使打点计时器工作,然后放手使纸带在重锤的带动下自由下落,结果打点计时器在纸带上打下一系列点,利用打了点的纸带来计算重力所做的功WG与动能变化量ΔEk的定量关系。
②如何计算重力所做的功WG和动能的变化量ΔEk。
【师生探讨】在纸带上取两个合适的点(如下图中纸带上的B点和E点),用刻度尺测出这两点间的距离sBE,根据功的定义可知:WG=mgsBE,采用求平均速度的方法求出打点计时器打B、E两点时,重锤的速度vb和vE,再根据动能的计算式Ek=12mv2计算打B、E两点时的动能及其动能的差值ΔEk。
③需要测量和记录哪些实验数据:(实验后由学生用图示方式板书出来)
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④如何设计记录数据的表格:(学生板书并填入实验记录的数据)
sBE | sAC | sDF | tAC | tDF |
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(三)操作实验,测量和记录实验数据。
(四)数据处理表格:(学生板书并填入数据处理结果)
vb= | vE= | EkB= | EkE= | ΔEk=EkE-EkB | WG=mgsBE |
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(五)处理实验数据,比较得出实验结论:
【生】通过数据处理可知:重力所做的功WG与物体动能的改变量ΔEk在误差允许的范围内是相等的。
请你在“(四)数据处理表格:”中,补写出vb和vE的表达式。
查看习题详情和答案>>某同学在实验室测二节干电池的电动势E和内电阻r;可以提供器材有:
A.待测干电池(电动势约3V,内阻约1.5Ω)
B.电流表A1(量程0.6A,内阻r1约0.5Ω)[来源:]
C.电流表A2(量程1mA,内阻r2=200Ω)
D.滑动电阻器R1(0~20Ω,2.5A)
E.电阻箱R2:最大值9999Ω[来源:学.科.网Z.X.X.K]
以及开关、导线若干
为了尽可能准确地测量待测电源的电动势和内阻,请解答说明下列问题
(1)因现有器材中没有电压表,该同学用电阻箱R3与电流表 ▲ (选填“A1”或“A2”)串联改装为电压表,来测量路端电压。
(2)该同学根据自己设计实验方案,请你用笔完成实物图的连接。
(3)测量得到的路端电压与电流的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图甲所示。
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根据各点表示的数据,在图上用笔描出U—I图线。由此求得:E=___▲_V,r=__▲___Ω。(均保留2位有效数字)
(4)用此电源与三个阻值均为2Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为1.3V,则该电路为( )
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