某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)研究太陽能實(shí)驗(yàn)，為了測定夏季中午單位面積、單位時(shí)間內(nèi)獲得的太陽能，制作了一個(gè)太陽能集熱箱．器材有內(nèi)壁涂黑的泡沫箱一只，底面積為1m2；高0.3m；溫度計(jì)一支；玻璃板一塊（正好蓋住集熱箱并保證箱內(nèi)氣體密封），如圖所示放在陽光下（假設(shè)正午陽光正好垂直射到地面，當(dāng)天室溫27℃）．按時(shí)記錄溫度計(jì)的示數(shù)變化，如下表：
時(shí)間（分）12345678910
溫度（℃）272829.53132.534.235.638.54041.342
該組同學(xué)還查得空氣比熱C=1000焦/千克?℃，空氣密度約為1.29千克/米3．
空氣吸收熱量的公式為Q=CM△t．根據(jù)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，試求：
（1）地球單位面積、單位時(shí)間獲得的太陽能？
（2）當(dāng)溫度計(jì)溫度不再升高時(shí)該組同學(xué)發(fā)現(xiàn)玻璃板和集熱箱接觸但沒有壓力，空氣剛好沒有泄露，要想通過氣體的實(shí)驗(yàn)定律計(jì)算得到集熱箱內(nèi)的最高溫度，還需要測出什么物理量？推導(dǎo)出計(jì)算公式？
（3）如果此實(shí)驗(yàn)中存在誤差，說出產(chǎn)生誤差的原因．（說出兩點(diǎn)）
【答案】分析：由于此題的實(shí)驗(yàn)是為了測定某地在中午單位面積、單位時(shí)間內(nèi)獲得的太陽能，該數(shù)據(jù)等于氣體內(nèi)能的增加量；
氣體的溫度升高，它的壓強(qiáng)就增大，當(dāng)玻璃板和集熱箱接觸但沒有壓力，空氣剛好沒有泄露時(shí)，剛好是臨界條件；
實(shí)驗(yàn)的誤差包括理論誤差和偶然誤差，理論誤差象容器與外界進(jìn)行熱交換；玻璃板反射了部分太陽光；偶然誤差在溫度計(jì)的讀數(shù)上．
解答：解：（1）單位時(shí)間內(nèi)獲得的太陽能等于氣體內(nèi)能的增加量；
Q=CM△t=5805J 
 J/M2S                  
（2）還要知道大氣壓P和玻璃板地質(zhì)量m．
當(dāng)玻璃板和集熱箱接觸但沒有壓力時(shí)：氣體的壓強(qiáng)為P，
PS=PS+mg
氣體從27C開始到最高溫度作等體積變化得：
         
（3）實(shí)驗(yàn)的誤差包括理論誤差和偶然誤差，理論誤差象容器與外界進(jìn)行熱交換；玻璃板反射了部分太陽光；偶然誤差在溫度計(jì)的讀數(shù)上．
答：（1）地球單位面積、單位時(shí)間獲得的太陽能9.675J/M2S； （2）還要知道大氣壓P和玻璃板地質(zhì)量m． ；（3）容器與外界進(jìn)行熱交換；玻璃板反射了部分太陽光．
點(diǎn)評(píng)：在解答此類實(shí)驗(yàn)探究題時(shí)，一定要弄清楚實(shí)驗(yàn)的目的，需要測驗(yàn)的物理數(shù)據(jù)，還要熟悉各種物理儀器的作用和使用方法．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某課題研究小組，選用下列器材測定某型號(hào)手機(jī)所用鋰電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r．（電動(dòng)勢約為4V，內(nèi)阻在幾歐到幾十歐之間） 
A．電壓表V（量程6V，內(nèi)阻約為6.0kΩ）  
B．電流表A（量程2mA，內(nèi)阻約為50Ω）
C．電阻箱R（0～999.9Ω）                
D．開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干
（1）某同學(xué)從上述器材中選取了電流表和電阻箱測鋰電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，你認(rèn)為可行嗎？請(qǐng)說明理由：
不可行；電流表量程太小，不能測出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
不可行；電流表量程太小，不能測出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
．
（2）今用上述器材中的電壓表和電阻箱測鋰電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路測得的5組U、R數(shù)據(jù)，已在圖中
1
U
-
1
R
坐標(biāo)系中描出了各點(diǎn)，請(qǐng)作出圖象．根據(jù)圖象求得E=
4.3
4.3
 V，r=
1.5
1.5
Ω．利用該實(shí)驗(yàn)電路測出的電動(dòng)勢E測和內(nèi)阻r測與真實(shí)值E真和r真相比，理論上E測
=
=
E真，r測
＜
＜
r真（選填“＞”、“＜”或“=”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某校學(xué)習(xí)興趣小組在研究“探索小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，圖1是某次實(shí)驗(yàn)得出的紙帶，所用電源的頻率為
50HZ，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從0點(diǎn)開始，每5個(gè)連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1、2、3…．各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為
d1=3cm，d2=7.5cm，d3=13.5cm，則：
（1）物體做
勻加速直線
勻加速直線
的運(yùn)動(dòng)，理由是
相鄰的時(shí)間間隔位移之差相等
相鄰的時(shí)間間隔位移之差相等
；
（2）物體通過1計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度υ1=
0.375
0.375
m/s；
（3）物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a=
1.5
1.5
m/s2．

（2）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度與物體所  受合外力F及質(zhì)量M的關(guān)系實(shí)驗(yàn)．圖2為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砂的砂桶（總質(zhì)量為m），D為一端帶有定滑輪的長木板．
①若保持砂和砂桶質(zhì)量m不變，改變小車質(zhì)量M，分別得到小車加速度a與質(zhì)量M及對(duì)應(yīng)的
1
M
數(shù)據(jù)如表1所示．
表1
次數(shù) 1 2 3 4 5
小車加速度a/（m?s-2） 1.98 1.48 1.00 0.67 0.50
小車質(zhì)量M/kg 0.25 0.33 0.50 0.75 1.00
質(zhì)量倒數(shù)
1
M
/kg-1		 4.00 3.00 2.00 1.33 1.00
根據(jù)表1數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時(shí)a與M的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)趫D3所示的方格坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)?shù)奈锢砹拷⒆鴺?biāo)系，并作出圖線．
從圖線中得到F不變時(shí)，小車加速度a與質(zhì)量M之間存在的關(guān)系是
a與M成反比
a與M成反比
．
②某同學(xué)在探究a與F的關(guān)系時(shí)，把砂和砂桶的總重力當(dāng)作  小車的合外力F，作出a-F圖線如圖4所示，試分析圖線不過原點(diǎn)的原因是
平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大
平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大
，圖線上部彎曲的原因是
沒有滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M
沒有滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M
．
③在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，為了探究兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，要保持第三個(gè)物理量不變，這種探究方法叫做
控制變量
控制變量
 法．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?潮州二模）（Ⅰ）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究加速度和力的關(guān)系．
實(shí)驗(yàn)裝置主要部件為位移傳感器的發(fā)射器和接收器，分別固定在軌道右端和小車上；通過傳感器測定兩者間位移變化，從而測出小車的加速度．

（1）在該實(shí)驗(yàn)中采用的方法是
控制變量法
控制變量法
：保持小車的總質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受拉力，用傳感器測小車的加速度．通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．
該實(shí)驗(yàn)小組在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖 （b）所示，可知在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的圖線是
①
①
 （選填“①”或“②”）．
（2）隨著鉤碼的數(shù)量逐漸增大，圖（b）中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是
C
C
．
A．小車與軌道之間存在摩擦
B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大
D．所用小車的質(zhì)量太大
（Ⅱ）（1）某同學(xué)想測繪標(biāo)有“3.8V 0.4A”字樣的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象，除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有下列一些器材可供選擇：
A．電源E（電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）．
B．電壓表V1 （量程為5V，內(nèi)阻約為5kΩ）；
C．電流表A1 （量程為100mA，內(nèi)阻約為2Ω）；
D．電流表A2 （量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.3Ω）；
E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為5Ω）；
F．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為100Ω）；
G．開關(guān)及導(dǎo)線若干
為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表
D
D
，滑動(dòng)變阻器
E
E
 （填器材前面的選項(xiàng)代號(hào)）
（2）選好器材后，該同學(xué)按照該實(shí)驗(yàn)要求連接電路，請(qǐng)完成圖甲中的實(shí)物連線．
（3）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并描繪出R-U的圖象如圖乙所示．由圖象可知，此燈泡在不工作時(shí)，燈絲的電阻為
1.5
1.5
Ω；
（4）任何實(shí)驗(yàn)過程中均存在誤差，已知本實(shí)驗(yàn)中所用的測量儀器均已校準(zhǔn)．下列有關(guān)誤差的說法中正確的是
CD
CD
．
A．該實(shí)驗(yàn)中的誤差來源主要是電流表的分壓作用；
B．由于電表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差，可以通過作圖法消除；
C．若將電表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差；
D．用R-U圖象處理數(shù)據(jù)，可以有效的消除由于讀數(shù)引起的失誤．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（Ⅰ）如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．
精英家教網(wǎng)
（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持
 
不變，用鉤碼所受的重力作為
 
，用DIS測小車的加速度．
（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量．在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）．
①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是
 
．
精英家教網(wǎng)
②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是
 

A．小車與軌道之間存在摩擦   B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大    D．所用小車的質(zhì)量太大
（Ⅱ）實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管，課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)來測算螺線管的電阻．他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線和學(xué)生電源等．
（1）他們使用多用電表粗測金屬絲的電阻，操作過程分以下三個(gè)步驟：
①將紅表筆插入多用電表的
 
插孔（正、負(fù)）、黑表筆插入多用電表的插孔（正、負(fù)）；選擇電阻檔“×1”；
②
 

③把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，如圖所示，讀數(shù)為
 
Ω
精英家教網(wǎng)
（2）根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，應(yīng)從下圖中的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇
 
  電路來測量金屬絲電阻；
精英家教網(wǎng)
（3）他們正確連接電路，接通電源后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電流始終無示數(shù)．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案，利用多用電表檢查電路故障并寫出判斷依據(jù)．（只需寫出簡要步驟）
①
 

②
 
．

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科目：高中物理 來源：2013年廣東省潮州市高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

（Ⅰ）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究加速度和力的關(guān)系．
實(shí)驗(yàn)裝置主要部件為位移傳感器的發(fā)射器和接收器，分別固定在軌道右端和小車上；通過傳感器測定兩者間位移變化，從而測出小車的加速度．

（1）在該實(shí)驗(yàn)中采用的方法是______：保持小車的總質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受拉力，用傳感器測小車的加速度．通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．
該實(shí)驗(yàn)小組在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖 （b）所示，可知在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的圖線是______ （選填“①”或“②”）．
（2）隨著鉤碼的數(shù)量逐漸增大，圖（b）中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是______．
A．小車與軌道之間存在摩擦
B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大
D．所用小車的質(zhì)量太大
（Ⅱ）（1）某同學(xué)想測繪標(biāo)有“3.8V 0.4A”字樣的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象，除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有下列一些器材可供選擇：
A．電源E（電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）．
B．電壓表V1 （量程為5V，內(nèi)阻約為5kΩ）；
C．電流表A1 （量程為100mA，內(nèi)阻約為2Ω）；
D．電流表A2 （量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.3Ω）；
E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為5Ω）；
F．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為100Ω）；
G．開關(guān)及導(dǎo)線若干
為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表______，滑動(dòng)變阻器______ （填器材前面的選項(xiàng)代號(hào)）
（2）選好器材后，該同學(xué)按照該實(shí)驗(yàn)要求連接電路，請(qǐng)完成圖甲中的實(shí)物連線．
（3）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并描繪出R-U的圖象如圖乙所示．由圖象可知，此燈泡在不工作時(shí)，燈絲的電阻為______Ω；
（4）任何實(shí)驗(yàn)過程中均存在誤差，已知本實(shí)驗(yàn)中所用的測量儀器均已校準(zhǔn)．下列有關(guān)誤差的說法中正確的是______．
A．該實(shí)驗(yàn)中的誤差來源主要是電流表的分壓作用；
B．由于電表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差，可以通過作圖法消除；
C．若將電表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差；
D．用R-U圖象處理數(shù)據(jù)，可以有效的消除由于讀數(shù)引起的失誤．

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