I.某實驗小組利用如圖1所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.實驗前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平,用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度為d,實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t.
(1)在本次實驗中還需要測量的物理量有:鉤碼的質(zhì)量m、______和______(用文字說明并用相應(yīng)的字母表示).
(2)本實驗通過比較______和______在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等(用測量的物理量符號表示),從而驗證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.
II.某實驗小組探究一種熱敏元件的電阻隨溫度變化的特性.現(xiàn)有器材:直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定并且可讀出其大。㈦妷罕怼⑻販y元件、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等.
(1)若用上述器材測量該元件的阻值隨溫度變化的特性,請你在答題紙對應(yīng)圖2中用筆連線畫出實物連接圖.
(2)實驗的主要步驟:
a正確連接電路,在保溫容器中注入適量冷水,接通電源,調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值;
b在保溫容器中添加少量熱水,待溫度穩(wěn)定后,閉合開關(guān),記錄______和______,斷開開關(guān);
c重復(fù)第b步操作若干次,測得多組數(shù)據(jù).
(3)實驗小組測得該元件在不同溫度下的阻值.并據(jù)此繪得上圖3的R-t關(guān)系圖線,請根據(jù)圖線寫出該元件的R-t關(guān)系式:R=______.
(4)由以上方法測得的電阻值比它的真實值偏______.
(5)如果實驗室提供的恒定電流源的輸出電流為65mA,但沒有合適的電壓表,應(yīng)選用如下哪組器材測量熱敏元件上的電壓?______.(填序號)
A.電壓表V1:量程3V、內(nèi)阻3kΩ,定值電阻R1=6kΩ
B.電壓表V2:量程5V、內(nèi)阻5kΩ,定值電阻R2=10kΩ
C.電壓表V3:量程10V、內(nèi)阻10kΩ,定值電阻R3=1kΩ
【答案】分析:I、驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,看鉤碼重力勢能的減小量與系統(tǒng)動能的增加量是否相等.根據(jù)該關(guān)系,確定還需測量的物理量.
II.該實驗需測出不同溫度下熱敏元件的電阻,電流已知,用電壓表測量熱敏元件兩側(cè)的電壓,從而得出電阻.根據(jù)R-t的關(guān)系圖線得出R與t的關(guān)系式.考慮到電壓表的內(nèi)阻,實際測量的是電壓表內(nèi)阻和熱敏元件的并聯(lián)電阻.根據(jù)恒定電流源的輸出電流得出熱敏元件在溫度較高時兩端的電壓,以及從減小誤差的角度分析,確定合適的器材.
解答:解:I、(1)需要測鉤碼重力勢能的減小量,所以需要測量滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s,因為該距離即為鉤碼下降的距離.因為要測量系統(tǒng)動能的增加量,所以還需測量滑塊的質(zhì)量M.
(2)因為驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,所以看鉤碼重力勢能的減小量與系統(tǒng)動能的增加量是否相等,即看重力勢能的減小量mgs與系統(tǒng)動能的增加量是否相等.
II.(1)直流恒流電源在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定并且可讀出其大小,電壓表并聯(lián)在熱敏元件兩側(cè),實物圖連接如下圖.
(2)該實驗需測出不同溫度下熱敏元件的電阻,所以需記錄電壓表的示數(shù)和溫度計的示數(shù).
(3)根據(jù)R-t關(guān)系圖線,知R與t成線性關(guān)系,為R=100+1.6t.
(4)測量時認(rèn)為電壓表的示數(shù)與輸出電流的比值等于電阻的測量值,該值等于電壓表與熱敏元件的并聯(lián)電阻,小于真實值.
(5)根據(jù)歐姆定律,熱敏元件在溫度較高時兩端電壓大約為15V,三個電壓表量程都不夠,從電表改裝考慮,電壓表V2和定值電阻R2共同分擔(dān)的電壓可達(dá)到15V左右.故B正確.
故答案為:I.(1)滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s,滑塊的質(zhì)量M.
(2)、mgs           
II.(1)如圖
(2)電壓表示數(shù),溫度計示數(shù)(3)100+1.6t(其中100±1,1.6±0.1均可)
(4)小  (5)B
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵搞清實驗的原理,通過原理確定測量的物理量.以及會分析實驗誤差,知道誤差的來源.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?河?xùn)|區(qū)一模)(1)一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運(yùn)動,運(yùn)動過程中保持恒定的牽引功率,其加速度a和速度的倒數(shù)(1/v)圖象如圖所示.若已知汽車的質(zhì)量為m=1.5×103kg,則汽車運(yùn)行時的功率為
60
60
kW,所受到的阻力為
3.0
×10
3
 
3.0
×10
3
 
N.
(2)某實驗小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實驗裝置來探究合力一定時,物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系.
①做實驗時,將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器(圖中未畫出)可讀出遮光條通過光電門1、2的時間分別為△t1、△t2;用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離x,用游標(biāo)卡尺測得遮光條寬度d.則滑塊加速度的表達(dá)式a=
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
.(以上表達(dá)式均用已知字母表示).
如圖乙所示,若用20分度的游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度,其讀數(shù)為
8.15
8.15
mm.

②為了保持滑塊所受的合力不變,可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h(見圖甲).關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是
BC
BC

A.M增大時,h增大,以保持二者乘積增大
B.M增大時,h減小,以保持二者乘積不變
C.M減小時,h增大,以保持二者乘積不變
D.M減小時,h減小,以保持二者乘積減小
(3)(8分)2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫,以表彰他們對石墨烯的研究.他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的.我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨,能導(dǎo)電.某同學(xué)設(shè)計了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實驗,得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示通過鉛筆芯的電流和其兩端的電壓):
U/V 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00
I/A 0.00 0.10 0.18 0.28 0.38 0.48
實驗室提供如下器材:
A.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約為1.0Ω)
B.電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約為0.1Ω)
C.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻3kΩ)
D.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻15kΩ)
E.滑動變阻器R1(阻值0~10Ω,額定電流2A)
F.滑動變阻器R2(阻值0~2kΩ,額定電流0.5A)
①除長約14cm的中華繪圖2B鉛筆芯、穩(wěn)壓直流電源E(6V)、開關(guān)和帶夾子的導(dǎo)線若干外,還需選用的其它器材有
ACE
ACE
(填選項前字母);
②在虛線方框中畫出實驗電路圖;
③根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出鉛筆芯的I-U圖線.

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I.某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,實驗前已經(jīng)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平.
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(1)如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=
 
cm;實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.2×10-2 s,則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為
 
m/s.在本次實驗中還需要測量的物理量有:鉤碼的質(zhì)量m、
 
 
(文字說明并用相應(yīng)的字母表示).
(2)本實驗通過比較
 
1
2
(m+M)(
d
△t
)2
在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等(用測量的物理量符號表示),從而驗證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.
Ⅱ.有一個額定電壓為10V、額定功率在10~15W之間的熱電阻RL,為了測定它的額定功率,現(xiàn)有下面器材可供選用:
電源E:電動勢為15V,內(nèi)阻不計
電流表A:量程為0~3A,內(nèi)阻約0.2Ω
電壓表V:量程為0~3V、內(nèi)阻為2kΩ
滑動變阻器R1:最大阻值約15Ω,允許最大電流2A
滑動變阻器R2:最大阻值約50Ω.允許最大電流1A
定值電阻R0:阻值為6kΩ
另有開關(guān)S,導(dǎo)線若干
(1)在虛線框內(nèi)畫出測量電路圖,使測量盡可能準(zhǔn)確、方便,并使通過滑動變阻器的電流不超過允許最大電流 (原理圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注).
(2)測定該用電器額定功率時,應(yīng)使電壓表指針指在什么位置?在圖甲上標(biāo)出.
(3)若電流表的指針如圖乙所示,則這時電流I=
 
A,由此可求得該用電器額定功率P=
 
W.
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I.某實驗小組利用如圖1所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.實驗前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平,用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度為d,實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t.
(1)在本次實驗中還需要測量的物理量有:鉤碼的質(zhì)量m、
 
 
(用文字說明并用相應(yīng)的字母表示).
(2)本實驗通過比較
 
 
在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等(用測量的物理量符號表示),從而驗證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.
II.某實驗小組探究一種熱敏元件的電阻隨溫度變化的特性.現(xiàn)有器材:直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定并且可讀出其大小)、電壓表、特測元件、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等.
(1)若用上述器材測量該元件的阻值隨溫度變化的特性,請你在答題紙對應(yīng)圖2中用筆連線畫出實物連接圖.
(2)實驗的主要步驟:
a正確連接電路,在保溫容器中注入適量冷水,接通電源,調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值;
b在保溫容器中添加少量熱水,待溫度穩(wěn)定后,閉合開關(guān),記錄
 
 
,斷開開關(guān);
c重復(fù)第b步操作若干次,測得多組數(shù)據(jù).
(3)實驗小組測得該元件在不同溫度下的阻值.并據(jù)此繪得上圖3的R-t關(guān)系圖線,請根據(jù)圖線寫出該元件的R-t關(guān)系式:R=
 

(4)由以上方法測得的電阻值比它的真實值偏
 

(5)如果實驗室提供的恒定電流源的輸出電流為65mA,但沒有合適的電壓表,應(yīng)選用如下哪組器材測量熱敏元件上的電壓?
 
.(填序號)
A.電壓表V1:量程3V、內(nèi)阻3kΩ,定值電阻R1=6kΩ
B.電壓表V2:量程5V、內(nèi)阻5kΩ,定值電阻R2=10kΩ
C.電壓表V3:量程10V、內(nèi)阻10kΩ,定值電阻R3=1kΩ精英家教網(wǎng)

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(2011?翠屏區(qū)模擬)(I)某實驗小組采用如圖所示的裝置探究“動能定理”.
(1)在小車沿木板滑行的過程中,除細(xì)繩的拉力對其做功以外,還有阻力做功,這樣便會給實驗帶來誤差.你的解決的辦法是:
使木板適當(dāng)傾斜,讓小車在木板上能自由勻速下滑.
使木板適當(dāng)傾斜,讓小車在木板上能自由勻速下滑.

(2)實驗的部分步驟如下,但有的不完善,請在空格處補(bǔ)充完善其步驟.
①在小車中放人砝碼,把紙帶穿過打點(diǎn)計時器,連在小車后端,用細(xì)線連接小車和鉤碼;
②將小車停在打點(diǎn)計時器附近,接通打點(diǎn)計時器電源,
釋放小車
釋放小車
,小車拖動紙帶,打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一列點(diǎn),
關(guān)閉打點(diǎn)計時器電源
關(guān)閉打點(diǎn)計時器電源
,取下紙帶;
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復(fù)②的操作.
(3)在探究動能定理的實驗中,某次實驗得到的一條紙帶,從開始運(yùn)動記錄數(shù)據(jù),作出的W-v曲線如圖所示,應(yīng)為
B
B


(Ⅱ)在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,備有下列器材:
A.待測的干電池(電動勢約為1.5V,內(nèi)電阻小于1.0Ω)
B.電流表A1(量程0-3mA,內(nèi)阻Rg1=10Ω)
C.電流表A2(量程0-0.6A,內(nèi)阻Rg2=0.lΩ)
D.滑動變阻器R(0-20Ω,10A)
E.定值電阻R0(990Ω)
F.開關(guān)和導(dǎo)線若干

(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表,但給出了兩個電流表,于是他設(shè)計了如圖甲所示的(a)、
(b)兩個參考實驗電路,其中合理的是
b
b
圖所示的電路.
(2)圖乙為該同學(xué)根據(jù)(1)中選出的合理的實驗電路,利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1一I2圖線(I1為電流表A1的示數(shù),I2為電流表A2的示數(shù),且I2的數(shù)值遠(yuǎn)大于I1的數(shù)值),則由圖線可得被測電池的電動勢E=
1.48±0.02
1.48±0.02
V,內(nèi)阻r=
0.75~0.84
0.75~0.84
Ω.
(3)若將圖線的縱坐標(biāo)改為
I1(R0+Rg1
I1(R0+Rg1
,則圖線與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)的物理含義即為電動勢的大。

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