(8分)某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系。选取了一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验:
⑴该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流为1A; |
B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约10Ω; |
C.电流表A2:量程0~600mA,内阻约0.5Ω; |
D.电压表V:量程0~15V,内阻约15kΩ; |
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
长度L(cm) | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 | 40.0 | 45.0 |
电阻R(kΩ) | 1.3 | 2.1 | 3.0 | 4.1 | 5.3 | 6.7 |
⑴A1,R2;
⑵;⑶;L2
解析试题分析:⑴由于待测盐水柱的电阻粗测为几千欧,而提供的电源电动势只有12V,因此电路中的最大电流只有几毫安,故选用电流表A1;本实验的目的是测量盐水柱的电阻,因此从测出其阻值的角度分析,采用滑线变阻器的限流式接法和分压式接法均可,故此时需考虑节能,采用限流式接法,这时滑线变阻器是串联在电路中,要能在移动滑线变阻器滑片的过程中起到改变电路的电流(或待测盐水柱两端的电压)较明显的作用,应选用滑线变阻器R2;
⑵由中分析可知,滑线变阻器应串联接在电路中,故需从其上接线柱中任选其一引线至待测盐水柱的左端接线柱,由于所用电压表的内阻约为15kΩ,与待测部分阻值相当(在同一数量级),而电流表的内阻约10Ω,与待测部分阻值相差两个数量级,故应采用电流表的内接法,以减小电表内阻引起的实验误差,所以从电压表的正接线柱引线至电流表的正接线柱,如下图所示。
根据图象可知,R与横轴量应成正比关系,又由表格所提供的数据可以分析出,此时横轴所表示的与长度L有关量应为长度L的平方,即L2。
考点:本题主要考查了电阻的测量实验问题,涉及了仪器的选取、滑线变阻器的限流式与分压式接法、电流表的内外接法、实验数据的处理等知识,属于中档题。
科目:高中物理 来源: 题型:实验题
(10分)某同学在研究性学习中用图示装置来验证牛顿第二定律,轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方。系统静止时,金属片C与圆环间的高度差为h,由静止释放后,系统开始运动。当物体B穿过圆环时,金属片C被搁置在圆环上,两光电门固定在铁架台P1、P2处,通过数字计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间。
⑴若测得P1、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体B刚穿过圆环后的速度v= ;
⑵若物体A、B的质量均用M表示,金属片C的质量用m表示,该实验中验证下面 (填正确选项的序号)等式成立,即可验证牛顿第二定律;
A.mg=
B.mg=
C.mg=(2M+m)
D.mg=(M+m)
⑶本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外,还需要 ;
⑷若Mm,改变金属片C的质量m,使物体B由同一高度落下穿过圆环,记录各次的金属片C的质量m,以及物体B通过Pl、P2这段距离的时间t,以mg为横轴,以 (填“t2”或“”)为纵轴,通过描点作出的图线是一条过原点的直线。
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
(11分)实验桌上有下列实验仪器:
A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω);
B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档的内阻约0.5Ω,3A档的内阻约0.1Ω;)
C.直流电压表(量程0~3~15V,3V档内阻约5kΩ,15V档内阻约25kΩ);
D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A);
E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A);
F.开关、导线若干;
G.小灯泡“4V、0.4A”。
请你解答下列问题:
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是 (填代号)。
②请将图甲中实物连接成实验电路图;
③某同学根据测得的数据,作出U—I图象如图乙中图线a所示,由此可知电源的电动势E =_______V,内阻r =_________Ω;
④若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏
安特性曲线,要求测量多组实验数据,请你在答卷虚线框
内画出实验原理电路图;
⑤将④步中得到的数据在同一U—I坐标系内描点作图,得到如图乙所示的图线b ,如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为_________W。
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
(10分)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻.他根据老师提供的以下器材画出了如图所示的原理图.
A.电压表V(15V,10kΩ)
B.电流表G(量程3.0mA,内阻Rg为10Ω)
C.电流表A(量程0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0~100Ω,1A)
F.定值电阻R3=990Ω
G.开关S和导线若干
(1)该同学没有选用电压表是因为________;
(2)该同学将电流表G与定值电阻R3串联,实际上是进行了电表的改装,则他改装的电压表对应的量程是________V;
(3)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是________(填写器材前的字母编号);
(4)该同学利用上述实验原理图测得以下数据,并根据这些数据绘出了如上图所示的图线,根据图线可求出干电池的电动势E=________V(保留3位有效数字),干电池的内阻r=________Ω(保留2位有效数字).
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量为1kg的重锤自由下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,打点计时器所接电源频率为50Hz.如图所示,纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点起点,选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点(图中未画出),各计数点与O点距离如图所示,单位为mm,重力加速度为9.80 m/s2 ,则(答案均保留三位小数)
打点计时器记录B点时,重锤速度vB="_______" m/s,重锤动能EKB=__________J.
(2)从开始下落算起,打点计时器记录B点时,重锤势能减少量为 J.
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
(12分)小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5V,最大电流不超过0.55A)的伏安特性曲线,在实验室找到了下列实验器材:
A.电压表(量程是3V,内阻是6kΩ的伏特表)
B.电压表(量程是15V,内阻是30kΩ的伏特表)
C.电流表(量程是0.6A,内阻是0.5Ω的安培表)
D.电流表(量程是3A,内阻是0.1Ω的安培表)
F.滑动变阻器(阻值范围0~5Ω),额定电流为0.6A
G.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω),额定电流为0.6A
直流电源(电动势E=3V,内阻不计)
开关、导线若干。
该同学设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据(I和U分别表示电学元件上的电流和电压)。
I/A | 0 | 0.12 | 0.21 | 0.29 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.45 | 0.47 | 0.49 | 0.50 |
U/V | 0 | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | 2.00 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计。沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所示.这时弹簧测力计的读数可从图中读出。
①由图可读得弹簧测力计a的读数为____N。
②在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,实验能完成的是
A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4 B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4
C.钩码的个数N1=N2=N3=4 D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
在作图时,你认为图中______是正确的.(填“甲”或“乙”)
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