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(1)(6分)某實驗小組的同學(xué)準(zhǔn)備在學(xué)校實驗室測本地重力加速度,同時驗證單擺的周期與擺球的質(zhì)量無關(guān).實驗室器材有:鐵架臺、長約1m的細線、刻度尺、天平、砝碼盒里質(zhì)量不等的砝碼多個(每個不同質(zhì)量砝碼的重心位置不同)、秒表.實驗小組的同學(xué)用砝碼代替單擺的擺球.
實驗步驟是:
A.選一個砝碼,記錄該砝碼的質(zhì)量m,用細線系好砝碼,結(jié)點為P,細線的上端固定于鐵架臺鐵夾上的O點;
B. 用刻度尺測O、P之間細線的長度l,測出P點到砝碼幾何中心的距離d,設(shè)L=l+d;
C.將砝碼拉開一個大約30°的角度,然后由靜止釋放;
D.用秒表測出50次全振動的時間t,由T=
t
50
得到周期T;
E.改變O、P之間的細線的長度,再測一次,記下相應(yīng)的L和T;
F.求出兩次測得的L和T的平均值,作為代入公式g=(
T
2L計算使用的數(shù)據(jù),求得本地重力加速度g;
G.選用不同的砝碼,記錄不同砝碼的質(zhì)量m,測出使用不同砝碼時的周期T;看周期T是否由于m不同而不同.
你認(rèn)為以上哪些步驟有錯,分別寫出步驟前的字母序號并加以改正?
C有錯,錯在拉開的角度太大,拉開的角度應(yīng)該不大于5°;
F有錯,錯在不應(yīng)該求L和T的平均值,應(yīng)該分別將L和T代入公式g=(
T
)2L
,求出重力加速度g,求g的平均值;
G有錯,錯在沒有保證在相同條件下,應(yīng)該保持L相同,測出使用不同砝碼時的周期T.
C有錯,錯在拉開的角度太大,拉開的角度應(yīng)該不大于5°;
F有錯,錯在不應(yīng)該求L和T的平均值,應(yīng)該分別將L和T代入公式g=(
T
)2L
,求出重力加速度g,求g的平均值;
G有錯,錯在沒有保證在相同條件下,應(yīng)該保持L相同,測出使用不同砝碼時的周期T.

(2)某同學(xué)為了描繪一個“6V,9W”的小燈泡的伏安特性曲線,并測出該小燈泡在額定電壓下的準(zhǔn)確電阻值,到實驗室尋找到了一些儀器,規(guī)格及數(shù)量如下:
A.電流表一只(0~3A,內(nèi)阻約為0.5Ω)
B.電壓表一只(0~3V,內(nèi)阻RV=3kΩ)
C.定值電阻R0=4kΩ
D.滑動變阻器R1(0~5Ω,額定電流為0.6A)
E.滑動變阻器R2(0~10Ω,額定電流為3A)
F.9V直流電源一個
G.開關(guān)、導(dǎo)線若干,待測燈泡一個
這位同學(xué)利用現(xiàn)有器材,結(jié)合所學(xué)知識,順利完成了實驗.
①該同學(xué)在實驗中滑動變阻器應(yīng)選用是
E
E
(填器材序號字母);
②請在虛線框中畫出實驗電路圖.
<samp id="2u2gc"><pre id="2u2gc"></pre></samp>
③按照電路設(shè)計,測量小燈泡在額定電壓下的準(zhǔn)確電阻值時,電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I.小燈泡在額定電壓下的準(zhǔn)確電阻值的表達式是
U(RV+R0)
IRV-U
U(RV+R0)
IRV-U
(物理量均用所給字母表示)
分析:(1)在學(xué)校實驗室測本地重力加速度,同時驗證單擺的周期與擺球的質(zhì)量無關(guān).注意單擺的擺角不能太大,在5°之內(nèi),采用多次測量取平均值,通過每次測量的L和T,求出重力加速度,從而求g的平均值.在驗證單擺的周期與擺球質(zhì)量是否有關(guān)時,應(yīng)控制其它量不變.
(2)①兩個滑動變阻器的總阻值都不大,通過其額定電流的大小選擇合適的滑動變阻器.
②測量電源電流需從零測起,滑動變阻器采用分壓式接法,通過燈泡電阻的大小分析其是大電阻還是小電阻,從而確定電流表的內(nèi)外接.注意電壓表的量程偏小,需串聯(lián)定值電阻改裝成大量程的電壓表.
③通過歐姆定律及串并聯(lián)電路的特點,求出通過燈泡的電流和燈泡兩端的電壓,從而再根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻.
解答:解:(1)C錯誤,因為單擺擺動的角度在5°之內(nèi),單擺的運動可視為簡諧運動.錯在拉開的角度太大,拉開的角度應(yīng)該不大于5°;
F錯誤,通過多次測量取平均值,求得是g的平均值,錯在不應(yīng)該求L和T的平均值,應(yīng)該分別將L和T代入公式g=(
T
)2L
,求出重力加速度g,求g的平均值;
G錯誤,判斷單擺的周期是否與質(zhì)量有關(guān),應(yīng)該控制其它量不變.錯在沒有保證在相同條件下,應(yīng)該保持L相同,測出使用不同砝碼時的周期T.
(2)①燈泡的額定電流I=
P
U
=
9
6
A=1.5A
,滑動變阻器采用分壓式接法,則通過滑動變阻器的電流會大于1.5A,滑動變阻器R1的額定電流為0.6A,不安全,所以選用滑動變阻器R2.故選E.
②電壓表的量程為3V,測量燈泡的電壓量程偏小,需串聯(lián)定值電阻改裝成大量程的電壓表,要測量燈泡的伏安特性,電壓電流需從零開始測起,所以滑動變阻器采用分壓式接法,燈泡在額定電壓下工作的電阻R=
U2
P
=4Ω
,屬于小電阻,電流表采取外接法.電路圖如右圖.
③電壓表的示數(shù)為U,則燈泡兩端的電壓UL=
U
RV
(RV+R0)
,通過電壓表的電流IV=
U
RV
,所以通過燈泡的電流IL=I-
U
RV

根據(jù)歐姆定律得,R=
U
RV
(RV+R0)
I-
U
RV
=
U(RV+R0)
IRV-U

故答案為:(1)C有錯,錯在拉開的角度太大,拉開的角度應(yīng)該不大于5°;
F有錯,錯在不應(yīng)該求L和T的平均值,應(yīng)該分別將L和T代入公式g=(
T
)2L
,求出重力加速度g,求g的平均值;
G有錯,錯在沒有保證在相同條件下,應(yīng)該保持L相同,測出使用不同砝碼時的周期T.
(2)①(1)E
②如圖
R=
U
RV
(RV+R0)
I-
U
RV
=
U(RV+R0)
IRV-U
點評:解決本題的關(guān)鍵掌握實驗的原理,知道實驗的注意事項及操作流程,掌握器材選擇的原則.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

某實驗小組采用如圖1所示的裝置來探究“功與速度變化的關(guān)系”.實驗中,小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達地面.實驗的部分步驟如下:

(1)將一塊一端帶有定滑輪的長木板固定在桌面上,在長木板的另一端固定打點計時器;
(2)把紙帶穿過打點計時器的限位孔,連在小車后端,用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼;
(3)把小車?yán)娇拷螯c計時器的位置,接通電源,從靜止開始釋放小車,得到一條紙帶;
(4)關(guān)閉電源,通過分析小車位移與速度的變化關(guān)系來研究合外力對小車所做的功與速度變化的關(guān)系.
圖2是實驗中得到的一條紙帶,點O為紙帶上的起始點,A、B、C是紙帶的三個計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點間均有4個點未畫出,用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖所示,已知所用交變電源的頻率為50Hz,問:
(1)打B點時刻,小車的瞬時速度vB=
0.40
0.40
m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)本實驗中,若鉤碼下落高度為h1時合外力對小車所做的功W0,則當(dāng)鉤碼下落h2時,合外力對小車所做的功為
h2
h1
w0
h2
h1
w0
.(用h1、h2、w0表示)
(3)實驗中,該小組同學(xué)畫出小車位移x與速度v的關(guān)系圖象如圖3所示.根據(jù)該圖形狀,某同學(xué)對W與v的關(guān)系作出的猜想,
肯定不正確的是
AC
AC
(填寫選項字母代號)
A.W∝v        B.W∝v2
C.W∝
1
v
       D.W∝v3
(4)在本實驗中,下列做法能有效地減小實驗誤差的是
ABC
ABC
(填寫選項字母代號)
A.把長木板右端適當(dāng)墊高,以平衡摩擦力
B.實驗中控制鉤碼的質(zhì)量,使其遠小于小車的總質(zhì)量
C.調(diào)節(jié)滑輪高度,使拉小車的細線和長木板平行
D.先讓小車運動再接通打點計時器.

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科目:高中物理 來源: 題型:

某實驗小組采用如圖1所示的裝置來探究“功與速度變化的關(guān)系”實驗中,小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達地面.實驗的部分步驟如下:
①將一塊一端帶有定滑輪的長木板固定在桌面上,
在長木板的另一端固定打點計時器;
②把紙帶穿過打點計時器的限位孔,連在小車后端,
用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼;
③把小車?yán)娇拷螯c計時器的位置,接通電源,從靜止開始釋放小車,得到一條紙帶;
④關(guān)閉電源,通過分析小車位移與速度的變化關(guān)系來研究合外力對小車所做的功與速度變化的關(guān)系.
如圖2是實驗中得到的一條紙帶,點O為紙帶上的起始點,A、B、C是紙帶上的三個計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點間均有4個點未畫出,用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖所示,已知所用交變電源的頻率為50Hz,問:
(1)打B點時刻,小車的瞬時速度vB=
0.40
0.40
m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)本實驗中,若鉤碼下落高度為h1時合外力對小車所做的功為W1,則當(dāng)鉤碼下落h2時,合外力對小車所做的功為
h2
h1
W0
h2
h1
W0
.(用h1、h2、W1表示)

(3)實驗中,該小組同學(xué)畫出小車位移x與速率v的關(guān)系圖象如圖3所示.根據(jù)該圖線形狀,某同學(xué)對W與v的關(guān)系作出的猜想,肯定不正確的是
AC
AC

A.W∝v    B.W∝v2     C.W∝
1
v
      D.W∝v3

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

某實驗小組采用如圖甲所示的裝置來探究“功與速度變化的關(guān)系”.實驗中,小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達地面.實驗的部分步驟如下:

(1)將一塊一頭帶有定滑輪的長木板固定放在桌面上,在長木板的另一端固定打點計時器.
(2)把紙帶穿過打點計時器的限位孔,連在小車后端,用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼.
(3)把小車?yán)娇拷螯c計時器的位置,接通電源,從靜止開始釋放小車,得到一條紙帶.
(4)關(guān)閉電源,通過分析小車位移與速度的變化關(guān)系來研究外力對小車所做的功與速度變化的關(guān)系.
如圖乙是實驗中得到的一條紙帶,點O為紙帶上的起始點,A、B、C是紙帶的三個計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點間均有4個點未畫出,利用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖所示,已知所用交變電源的頻率為50Hz,問:
①打B點時刻,小車的瞬時速度vB=
0.40
0.40
m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
②本實驗中,若鉤碼下落高度為h1時外力對小車所做的功為w0,則當(dāng)鉤碼下落h2時,外力對小車所做的功為
h2
h1
w0
h2
h1
w0
.(用h1、h2、w0表示)
③實驗中,該小組同學(xué)畫出小車位移x與速度v的關(guān)系圖象如圖丙所示.根據(jù)該圖形狀,某同學(xué)對W與v的關(guān)系作出的猜想,肯定不正確的是
AC
AC

A.W∝v  B.W∝v2   C. W∝
1
v
  D.W∝v3
④在本實驗中,下列做法能有效地減小實驗誤差的是
ABC
ABC

A.把軌道右端適當(dāng)墊高,以平衡摩擦力.
B.實驗中控制鉤碼的質(zhì)量,使其遠小于小車的總質(zhì)量
C.調(diào)節(jié)滑輪高度,使拉小車的細線和長木板平行
D.先讓小車運動再接通打點計時器.

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科目:高中物理 來源: 題型:

某實驗小組學(xué)生采用如圖1所示的裝置(實驗中,小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達地面)用打點計時器得到一條紙帶后,通過分析“小車位移與速度變化的對應(yīng)關(guān)系”來研究“合外力對小車所做的功與速度變化的關(guān)系”.下圖是實驗中得到的一條紙帶,點O為紙帶上的起始點,A、B、C是紙帶的三個連續(xù)的計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點間均有4個點未畫出,用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖所示,已知所用交變電源的頻率為50Hz,問:
①打B點時刻,小車的瞬時速度vB=
0.80
0.80
m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
②實驗中,該小組同學(xué)畫出小車位移x與速度v的關(guān)系圖象如圖2所示.根據(jù)該圖形狀,某同學(xué)對W與v的關(guān)系作出的猜想,肯定不正確的是
BC
BC
(填寫選項字母代號)
A.Wccv2     B.Wccv      C.Wcc
1
v
         D.Wccv3
③本實驗中,若鉤碼下落高度為h1時合外力對小車所做的功W0,則當(dāng)鉤碼下落h2時,合外力對小車所做的功為
h2
h1
W0
h2
h1
W0
.(用h1、h2、W0表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:
①小燈泡L,規(guī)格“4.5V.0.5A”;
②電流表A,量程0.6A,內(nèi)阻r約為0.2Ω;
③電壓表V,量程15V,內(nèi)阻約為15kΩ;
④滑動變阻器R,阻值范圍0~10Ω;
⑤學(xué)生電源E,電動勢6V,內(nèi)阻不計;⑥開關(guān)S及導(dǎo)線若干.
(1)甲同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路進行測量,請按照圖1電路圖把圖2實物圖中未完成的連線補充完整.
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(2)乙同學(xué)經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)實驗精度不高,又從實驗室找來Ig=100μA,Rg=1000Ω的靈敏電流計和電阻箱(0-99999.9Ω),想把靈敏電流計改裝成量程為5V的電壓表,需要把電阻箱調(diào)成
 
Ω的阻值,并與靈敏電流計
 
(填“串”或“并”)聯(lián)在電路中來替代實驗中的電壓表.
(3)乙同學(xué)用改裝的電壓表實驗得到數(shù)據(jù),現(xiàn)要以縱坐標(biāo)表示通過電流表A的電流I,橫坐標(biāo)表示通過靈敏電流計的電流IG,畫出I-IG圖線,他已經(jīng)把數(shù)據(jù)畫在坐標(biāo)紙上,請幫他把圖線畫出來.
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(4)乙同學(xué)通過查找資料發(fā)現(xiàn)同等型號的小燈泡的燈絲在27℃時電阻是2.1Ω,并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k(273+t),k為比例常數(shù).請估算靈敏電流表的電流IG=60μA時該燈泡燈絲的溫度約為
 
℃.

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