(1)(6分)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)準(zhǔn)備在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室測本地重力加速度,同時(shí)驗(yàn)證單擺的周期與擺球的質(zhì)量無關(guān).實(shí)驗(yàn)室器材有:鐵架臺、長約1m的細(xì)線、刻度尺、天平、砝碼盒里質(zhì)量不等的砝碼多個(gè)(每個(gè)不同質(zhì)量砝碼的重心位置不同)、秒表.實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用砝碼代替單擺的擺球.
實(shí)驗(yàn)步驟是:
A.選一個(gè)砝碼,記錄該砝碼的質(zhì)量m,用細(xì)線系好砝碼,結(jié)點(diǎn)為P,細(xì)線的上端固定于鐵架臺鐵夾上的O點(diǎn);
B. 用刻度尺測O、P之間細(xì)線的長度l,測出P點(diǎn)到砝碼幾何中心的距離d,設(shè)L=l+d;
C.將砝碼拉開一個(gè)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(shí)間t,由T=
t
50
得到周期T;
E.改變O、P之間的細(xì)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(jì)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(shí)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(cuò),分別寫出步驟前的字母序號并加以改正?
C有錯(cuò),錯(cuò)在拉開的角度太大,拉開的角度應(yīng)該不大于5°;
F有錯(cuò),錯(cuò)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(cuò),錯(cuò)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(shí)的周期T.
C有錯(cuò),錯(cuò)在拉開的角度太大,拉開的角度應(yīng)該不大于5°;
F有錯(cuò),錯(cuò)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(cuò),錯(cuò)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(shí)的周期T.

(2)某同學(xué)為了描繪一個(gè)“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(shí)驗(yàn)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(gè)
G.開關(guān)、導(dǎo)線若干,待測燈泡一個(gè)
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(shí)驗(yàn).
①該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)選用是
E
E
(填器材序號字母);
②請?jiān)谔摼框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.
  • ③按照電路設(shè)計(jì),測量小燈泡在額定電壓下的準(zhǔn)確電阻值時(shí),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(dá)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(shí)驗(yàn)室測本地重力加速度,同時(shí)驗(yàn)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(yàn)證單擺的周期與擺球質(zhì)量是否有關(guān)時(shí),應(yīng)控制其它量不變.
    (2)①兩個(gè)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(diǎn),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(cuò)誤,因?yàn)閱螖[擺動的角度在5°之內(nèi),單擺的運(yùn)動可視為簡諧運(yùn)動.錯(cuò)在拉開的角度太大,拉開的角度應(yīng)該不大于5°;
    F錯(cuò)誤,通過多次測量取平均值,求得是g的平均值,錯(cuò)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(cuò)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(cuò)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(shí)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(cuò),錯(cuò)在拉開的角度太大,拉開的角度應(yīng)該不大于5°;
    F有錯(cuò),錯(cuò)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(cuò),錯(cuò)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(shí)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(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理,知道實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)及操作流程,掌握器材選擇的原則.
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    相關(guān)習(xí)題

    科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

    某實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中,小車碰到制動裝置時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面.實(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器;
    (2)把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,連在小車后端,用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼;
    (3)把小車?yán)娇拷螯c(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,點(diǎn)O為紙帶上的起始點(diǎn),A、B、C是紙帶的三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)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(diǎn)時(shí)刻,小車的瞬時(shí)速度vB=
    0.40
    0.40
    m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
    (2)本實(shí)驗(yàn)中,若鉤碼下落高度為h1時(shí)合外力對小車所做的功W0,則當(dāng)鉤碼下落h2時(shí),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(shí)驗(yàn)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(xiàng)字母代號)
    A.W∝v        B.W∝v2
    C.W∝
    1
    v
           D.W∝v3
    (4)在本實(shí)驗(yàn)中,下列做法能有效地減小實(shí)驗(yàn)誤差的是
    ABC
    ABC
    (填寫選項(xiàng)字母代號)
    A.把長木板右端適當(dāng)墊高,以平衡摩擦力
    B.實(shí)驗(yàn)中控制鉤碼的質(zhì)量,使其遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量
    C.調(diào)節(jié)滑輪高度,使拉小車的細(xì)線和長木板平行
    D.先讓小車運(yùn)動再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.

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    科目:高中物理 來源: 題型:

    某實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中,小車碰到制動裝置時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面.實(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器;
    ②把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,連在小車后端,
    用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼;
    ③把小車?yán)娇拷螯c(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,點(diǎn)O為紙帶上的起始點(diǎn),A、B、C是紙帶上的三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)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(diǎn)時(shí)刻,小車的瞬時(shí)速度vB=
    0.40
    0.40
    m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
    (2)本實(shí)驗(yàn)中,若鉤碼下落高度為h1時(shí)合外力對小車所做的功為W1,則當(dāng)鉤碼下落h2時(shí),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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中,小車碰到制動裝置時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面.實(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器.
    (2)把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,連在小車后端,用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼.
    (3)把小車?yán)娇拷螯c(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,點(diǎn)O為紙帶上的起始點(diǎn),A、B、C是紙帶的三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)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(diǎn)時(shí)刻,小車的瞬時(shí)速度vB=
    0.40
    0.40
    m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
    ②本實(shí)驗(yàn)中,若鉤碼下落高度為h1時(shí)外力對小車所做的功為w0,則當(dāng)鉤碼下落h2時(shí),外力對小車所做的功為
    h2
    h1
    w0
    h2
    h1
    w0
    .(用h1、h2、w0表示)
    ③實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中,下列做法能有效地減小實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中控制鉤碼的質(zhì)量,使其遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量
    C.調(diào)節(jié)滑輪高度,使拉小車的細(xì)線和長木板平行
    D.先讓小車運(yùn)動再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.

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    科目:高中物理 來源: 題型:

    某實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生采用如圖1所示的裝置(實(shí)驗(yàn)中,小車碰到制動裝置時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,點(diǎn)O為紙帶上的起始點(diǎn),A、B、C是紙帶的三個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有4個(gè)點(diǎn)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(diǎn)時(shí)刻,小車的瞬時(shí)速度vB=
    0.80
    0.80
    m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
    ②實(shí)驗(yàn)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(xiàng)字母代號)
    A.Wccv2     B.Wccv      C.Wcc
    1
    v
             D.Wccv3
    ③本實(shí)驗(yàn)中,若鉤碼下落高度為h1時(shí)合外力對小車所做的功W0,則當(dāng)鉤碼下落h2時(shí),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(jì);⑥開關(guān)S及導(dǎo)線若干.
    (1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路進(jìn)行測量,請按照圖1電路圖把圖2實(shí)物圖中未完成的連線補(bǔ)充完整.
    精英家教網(wǎng)
    (2)乙同學(xué)經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)精度不高,又從實(shí)驗(yàn)室找來Ig=100μA,Rg=1000Ω的靈敏電流計(jì)和電阻箱(0-99999.9Ω),想把靈敏電流計(jì)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(jì)
     
    (填“串”或“并”)聯(lián)在電路中來替代實(shí)驗(yàn)中的電壓表.
    (3)乙同學(xué)用改裝的電壓表實(shí)驗(yàn)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(jì)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.
    精英家教網(wǎng)
    (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(shí)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(shí)該燈泡燈絲的溫度約為
     
    ℃.

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