(1)要利用如圖1所示裝置,驗證m1、m2組成系統(tǒng)的機械能守恒.電磁打點計時器(電源頻率為50Hz)豎直固定在鐵架臺上,m1一端連接紙帶,另一端通過細繩跨過輕質(zhì)定滑輪與m2相連,m2的質(zhì)量大于m1,從高處由靜止釋放m2,m1拖著紙帶打出一系
列的點.
精英家教網(wǎng)
①下列實驗操作,不必要的是
 
,錯誤的是
 
.(填序號)
A.將打點計時器接到學生電源的“直流輸出”擋
B.用天平測出m1、m2的質(zhì)量
C.測量紙帶計數(shù)點間的距離
D.用秒表測量m2下落的時間
②如圖2是實驗打出的一條紙帶:0是由靜止開始運動時打下的第一個點,相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖2中未標出),計數(shù)點間的距離如圖2所示.m1=50g,m2=150g,(g=9.8m/s2)
從O點到計數(shù)點5系統(tǒng)動能的增量△Ek=
 
J,系統(tǒng)勢能的減少量△Ep=
 
J,(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(2)某同學要測某一電阻的阻值(約3~5Ω),現(xiàn)有下列器材:
A.兩節(jié)干電池
B.電壓表0~3V,內(nèi)阻約10kΩ
C.電流表0~0.6A,內(nèi)阻約1Ω
D.滑動變阻器,0~10Ω
E.滑動變阻器,0~100Ω
F.開關和若干導線
滑動變阻器采用限流接法,要較準確地測出待測電阻的阻值.
①滑動變阻器應選
 
;(填序號)
②某同學的實物接線如圖所示,指出該同學接線中的錯誤
 

③圖中5個點是實驗中測得的U、I值,作圖并求出R=
 
.(保留兩位有效數(shù)字).
精英家教網(wǎng)
分析:(1)①根據(jù)實驗原理,確定需要驗證的表達式,確定需要測量的量,然后分析答題;
②根據(jù)勻變速直線運動,某段時間中間時刻的瞬時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度求出打下記數(shù)點5時的速度大小,然后求出系統(tǒng)動能的增量,根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)求出系統(tǒng)重力勢能的減少量.
(2)①為方便實驗操作,在保證安全的前提下,應選最大阻值較小的滑動變阻器;
②電流表正負柱不要接反,根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻的關系確定電流表的接法,然后分析圖象答題;
③根據(jù)坐標系中所描的點作出圖象,然后根據(jù)圖象應用歐姆定律求出電阻阻值.
解答:精英家教網(wǎng)解:(1)①由圖1所示實驗裝置可知,實驗需要驗證系統(tǒng)重力勢能的減少量與系統(tǒng)動能的增加量間的關系,
實驗需要求出兩物體的動能與重力勢能的變化量,
A、電磁打點計時器應使用低壓交流電源,應將打點計時器接到學生電源的“交流輸出”擋,故A錯誤;
B、實驗時需要測出兩物體質(zhì)量,故B是需要的,是正確的;
C、實驗要求出系統(tǒng)重力勢能的減少量,需要求出物體的運動速度,因此需要測量紙帶計數(shù)點間的距離,故C正確;
D、實驗過程不需要測量物體下落時間,因此不需要實驗步驟D.
②由題意知,計數(shù)點間的時間間隔t=0.02s×5=0.1s,由圖示紙帶可知,打第5個點時的速度為:
v=
x46
2t
=
0.216m+0.264m
2×0.1s
=2.40m/s,
從O點到計數(shù)點5系統(tǒng)動能的增量為:
△Ek=
1
2
(m1+m2)v2=
1
2
×(0.05+0.15)×2.42=0.576J,
系統(tǒng)勢能的減少量為:
△Ep=(m2-m1)gh05=(0.15-0.05)×9.8×(0.384+0.216)=0.588J;
(2)①待測電阻阻值約為3~5Ω,為方便實驗操作,準確測出電阻阻值,應選滑動變阻器D;
②由圖示電流表可知,電流表正負接線柱接反了,電流表連接錯誤;由題意知,
R
RA
=3~5,
RV
R
≈3333.3~5000,
RV
R
R
RA
,電流表應采用外接法,由電路圖可知,電流表采用內(nèi)接法,電流表接法錯誤;
③根據(jù)坐標系中所描的點作出圖象,由圖象可知,電阻阻值為:
R=
U
I
=4.5Ω
故答案為:(1)①D;A;②0.576;0.588;(2)①D;②電流表正負接線柱接反了;電流表應采用外接法;③4.5Ω.
點評:(1)本題全面的考查了驗證機械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理問題,要熟練掌握勻變速直線運動的規(guī)律以及功能關系,增強數(shù)據(jù)處理能力.
(2)本題考查了實驗器材的選擇、電路連接、求電阻等問題;要掌握實驗器材的選取原則、連接實驗電路的注意事項、應用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

在把靈敏電流計G改裝成電壓表的實驗中,要將內(nèi)阻大約為幾百Ω、量程為IG=200μA的電流表G改裝成量程為5V的電壓表.
(1)先利用如圖1所示的電路,采用“半偏法”測出電流表G的內(nèi)電阻RG,在測量RG的實驗中,有如下的主要實驗器材供選擇:
A.滑動變阻器(阻值范圍0-200Ω)
B.滑動變阻器(阻值范圍0-80kΩ)
C.電阻箱(阻值范圍0-999.9Ω)
D.電阻箱(阻值范圍0-9999Ω)
E.電源(電動勢6V,內(nèi)阻0.3Ω)
F.電源(電動勢12V,內(nèi)阻0.6Ω)
G.電源(電動勢50V,內(nèi)阻2.0Ω)
在上述可供選擇的器材中,可變電阻R1應選擇
B
B
,為提高測量精度,可變電阻R2應選用
C
C
,電源E最好選用
F
F
.(填字母代號)
(2)按圖1所示電路在圖2所給出的實物中畫出連接導線.
(3)實驗時要進行的步驟有:
A.合上S1;    B.合上S2;    C.將R1連入電路的阻值調(diào)到最大;    D.調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流表G的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;    E.調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流表G的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半;   F.記下R2的阻值;   G.按圖1所示的電路連接好實物圖2;
上述實驗步驟中的合理順序為
GCADBEF
GCADBEF

(4)若步驟F中記錄的R2的阻值為100Ω,則待測電流表G的內(nèi)阻RG的測量值為
100
100
Ω,考慮到實驗的系統(tǒng)誤差,電流表G內(nèi)阻的測量值與真實值之間的大小關系是RG測
RG真
(5)將此電流表G改裝成量程為5V的電壓表,應
聯(lián)一個阻值為
24900
24900
Ω的電阻.
(6)現(xiàn)用一個標準電壓表對改裝后的電壓表進行校準,改裝及校準所用器材的實物如圖3所示(虛線方框內(nèi)
的為改裝表),在方框圖4中畫出改裝和校對都包括在內(nèi)的電路圖(要求對0~5V的所有刻度都能在實驗中進行校對),然后將器材實物按以上要求連接成實驗電路圖.
(7)若校準時發(fā)現(xiàn)改裝表示數(shù)總是小于標準表的示數(shù),則應將串聯(lián)電阻的阻值適當調(diào)
(填“大”或“小”)一些.
(8)用改裝并校對后的電壓表,按圖5所示的電路測量未知電阻Rx.若測量未知電阻Rx時,電流表的讀數(shù)為0.20A,而改裝后的電壓表的表頭(刻度盤仍為原電流表的刻度)示數(shù)如圖6所示,那么Rx的測量值為
15
15
Ω.
(9)若將此電流表G改裝成量程為10mA的電流表,應
聯(lián)一個阻值約為
2
2
Ω的電阻.
(10)將改裝后的量程為10mA的電流表與標準電流表逐格進行核對,改裝及校準所用的實物如圖8所示,其中標準電流表已與保護電阻R0串聯(lián).在圖7中畫出對改裝成的電流表進行校準的電路原理圖,圖中待核對的電流表用符號     表示,標準電流表用符號    表示,然后將器材實物按以上要求連接成實驗電路.

(11)若將此電流表G改裝成兩量程電流表,現(xiàn)有兩種備選電路,如圖9和圖10所示.圖
9
9
為合理電路.

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學仿照“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”這一實驗,利用如圖1所示的裝置測量重物做自由落體運動的加速度.
(1)對該實驗裝置及其操作的要求,下列說法正確的是:
ABDF
ABDF
(填寫字母序號).
A.電磁打點計時器應接6V交流電源
B.打點計時器的兩個限位孔應在同一條豎直線上
C.重物最好選用密度較小的材料,如泡沫塑料
D.開始時應使重物靠近打點計時器處并保持靜止
E.操作時,應先放開紙帶后接通電源
F.為了減小誤差,應重復多次實驗,在打出的紙帶中挑選一條最清晰的.
G.為了便于測量,一定要找到打點計時器打下的第一個點,并選取其以后各連續(xù)的點作為計數(shù)點.
(2)圖2是某同學在實驗中得到的一條較為理想的紙帶.把開頭幾個模糊不清的點去掉,以較清晰的某一個點作為計數(shù)點1,隨后連續(xù)的幾個點依次標記為點2、3、4.測量出各點間的距離已標在紙帶上,己知打點計時器的打點周期為O.02s.打點計時器打出點2時重物的瞬時速度為
0.385
0.385
m/s,物體做自由落體運動的加速度的值約為
9.50
9.50
 m/s2.(本題計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字) 

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科目:高中物理 來源: 題型:

要測量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻,所備器材如下:
A.待測電壓表V(量程3V,內(nèi)阻未知)
B.電流表A(量程3A,內(nèi)阻0.01Ω
C.定值電阻R (阻值2kΩ,額定電流50mA)
D.蓄電池E(電動勢略小于3V,內(nèi)阻不計)
E.多用電表
F.開關S1S2導線若干
有一同學利用上述器材進行了如下實驗操作:
(1)首先,用多用電表進行粗測,選用×100Ω倍率且操作方法正確.若這時刻度盤上的指針位置如圖1所示,則測量結(jié)果是
3000
3000
Ω.

(2)為了更精確地測出此電壓表內(nèi)阻,該同學設計了如圖2甲、乙所示的實驗電路,你認為其中較合理的電路圖是

(3)當選用其中的乙電路進行實驗時,其實驗步驟是:閉合S1,再閉合S2,讀得電壓表為U1,斷開S2,讀得電壓表示數(shù)為U2.用上述所測物理量的符號表示電壓表的內(nèi)阻Rv=
U
 
2
U
 
1
-U
 
2
R
U
 
2
U
 
1
-U
 
2
R

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)如圖1所示,在水平放置的光滑金屬板中點的正上方有一帶正電的點電荷Q,一表面絕緣帶正電的金屬小球(可視為質(zhì)點,且不影響原電場)以速度v0在金屬板上自左端向右端運動,小球做
勻速直線
勻速直線
運動;受到的電場力做的功為
0
0


(2)某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖2甲所示.在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一寬度為d的遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會輸出電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連.滑塊在細線的牽引下向左加速運動,遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時,通過計算機可以得到如圖2乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象.
①實驗前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導軌上,輕推滑塊,當圖2乙中的△t1
=
=
△t2(選填“>”、“=”或“<”)時,說明氣墊導軌已經(jīng)水平.
②滑塊P用細線跨過定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由圖2甲所示位置釋放,通過計算機得到如圖2乙所示圖象,若△t1、△t2、d和m已知,要驗證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒,還應測出的物理量是
滑塊的質(zhì)量
滑塊的質(zhì)量
兩光電傳感器間距離
兩光電傳感器間距離

(3)某金屬材料制成的電阻Rr阻值隨溫度變化而變化,為了測量Rr在0到100℃之間的多個溫度下的電阻阻值.某同學設計了如圖3所示的電路.其中A為量程為1mA、內(nèi)阻忽略不計的電流表,E為電源,R1為滑動變阻器,RB為電阻箱,S為單刀雙擲開關.
①完成下面實驗步驟中的填空:
a.調(diào)節(jié)溫度,使得Rr的溫度達到T1,
b.將S撥向接點l,調(diào)節(jié)
滑動變阻器
滑動變阻器
,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到適當位置,記下此時電流表的讀數(shù)I;
c.將S撥向接點2,調(diào)節(jié)
電阻箱
電阻箱
,使
電流表示數(shù)為I
電流表示數(shù)為I
,記下此時電阻箱的讀數(shù)R0;
d.則當溫度為T1時,電阻Rr=
R0
R0

e.改變Rr的溫度,在每一溫度下重復步驟②③④,即可測得電阻溫度隨溫度變化的規(guī)律.
②由上述實驗測得該金屬材料制成的電阻Rr隨溫度t變化的圖象如4圖甲所示.若把該電阻與電池(電動勢E=1.5V,內(nèi)阻不計)、電流表(量程為5mA、內(nèi)阻Rg=100Ω)、電阻箱R′串聯(lián)起來,連成如圖4乙所示的電路,用該電阻作測溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度,就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”.
a.電流刻度較大處對應的溫度刻度
較小
較小
;(填“較大”或“較小”)
b.若電阻箱取值阻值R'=50Ω,則電流表5mA處對應的溫度數(shù)值為
50
50
℃.

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