23.(14分)
(1)
小汽车正在走进我们的家庭,你对汽车了解多少?
一辆汽车性能的优劣,其油耗标准非常重要。而
影响汽车油耗标准最主要的因素是其在行进中所
受到的空气阻力。人们发现汽车在高速行驶中所
受到的空气阻力f(也称风阻)主要与两个因素有
关:(1)汽车正面投影面积S;(2)汽车行驶
速度V。某研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到下表所列数据:
|
V / (m/s) S / m2 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
2.0 |
206 |
464 |
824 |
1291 |
1860 |
|
2.5 |
258 |
580 |
1032 |
1614 |
2324 |
|
3.0 |
309 |
696 |
1239 |
1936 |
2788 |
|
3.5 |
361 |
812 |
1445 |
2258 |
3252 |
|
4.0 |
412 |
928 |
1652 |
2581 |
3717 |
①由上述数据可得汽车风阻f 与汽车正面投影面积S 及汽车行驶速度V 的关系式为f=_________(要求用K表示比例系数)。
②由上述数据得出K的大小和单位是________________。
(2)某同学用为了尽量减小测量电阻的系统误差,采用了如图所示电路测量一段金属丝的电阻(阻值约为17Ω),采用以下器材:
电流表A1,量程10mA,内阻约200Ω;
电流表A2,量程0.6A,内阻约5Ω;
电阻箱R,阻值999.99Ω;
滑动变阻器R1,最大阻值10Ω;
电源E,电动势6V,内阻不计;
开关、导线若干;
该同学进行如下操作,
①将S1接2,S2接4,断开S3,调节滑动变阻器R1和电阻箱R ,测得电流表A1、A2的示数分别为5mA和0.4A,电阻箱阻值为2.5Ω,则电流表A1的阻值为 Ω;
②该同学将电阻箱调至802.5Ω,开关S1接1,S2接3,闭合S3,只移动滑动变阻器R1,测得电流表A1、A2- A1的示数如下表格,该同学还记录了手接触金属丝的冷热感觉.
|
A1/mA |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
A2- A1 /A |
0 |
0.06 |
0.12 |
0.18 |
0.24 |
0.30 |
0.36 |
0.41 |
0.45 |
0.50 |
0.54 |
|
冷热感觉 |
常温 |
微热 |
较热 |
(a)请在坐标纸上描点作出
与(
)/A的关系图线,并根据图线求出电阻丝常温时的阻值Rx=
Ω(结果保留两位有效数字);
(b)请你根据所掌握的物理知识分析该图线反映了金属电阻 的物理规律.