(8分)某实验小组要测定一电源的电动势E和内电阻r。实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I表示),一只电阻箱(阻值用R表示),一只开关和导线若干.该实验小组同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据.
(1)小组设计该实验的原理表达式是________(用E、r、I、R表示);
(2)小组在闭合开关之前,应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”),在实验过程中,将电阻箱调至图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为______Ω;
(3)小组根据实验采集到的数据作出如图丙所示的-R图象,则由图象求得,该电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω(结果均保留两位有效数字).
科目:高中物理 来源: 题型:实验题
如图所示,某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验。当小车在l条橡皮筋的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条…橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W…。
(1)图中电火花计时器的工作电压是 V的交流电;
(2)实验室提供的器材如下:长木板、小车、橡皮筋、打点计时器、纸带、电源等,还缺少的测量工具是 ;
(3)图中小车上有一固定小立柱,下图给出了 4种橡皮筋与小立柱的套接方式,为减小实验误差,你认为最合理的套接方式是 ;
(4)在正确操作的情况下,某次所打的纸带如图所示。打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的 部分进行测量(根据下面所示的纸带回答),小车获得的速度是 m/s,(计算结果保留两位有效数字)
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某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应,已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:
A.电源E(3 V,内阻约为1 Ω)
B.电流表Al(0.6 A,内阻r1=5Ω)
C.电流表A2(0.6 A,内阻r2约为1 Ω)
D.开关S,定值电阻R0
(1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值,请完成虚线框内电路图的设计。
(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S,记下电表读数,A1的读数为I1,A2的读数为I2,得Rx=______________(用字母表示)。
(3)改变力的大小,得到不同的Rx值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx值,最后绘成的图像如图所示。当F竖直向下(设竖直向下为正方向)时,可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx=______________。(各物理量单位均为国际单位)
(4)定值电阻R0的阻值应该选用________________。
A.1 Ω B.5 Ω C.10 Ω D.20 Ω
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某物理兴趣活动小组利用如右图装置可以验证机械能守恒定律,实验中电火花打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz,得到如下图所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,现测出A点距起点O(初速度为零)的距离为x0=19.00cm,点A、C间的距离为x1=8.36 cm,点C、E间的距离为x2=9.88cm,取g= 9.8m/s2,测得重物的质量为100g。
(1)选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒。重物减少的重力势能是___________J,打下C点时重物的动能是___________J(保留三位有效数字);
(2)实验中,由于存在阻力作用,重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能。依据实验数据来计算重物在下落过程中受到的平均阻力大小F=_________N(保留一位有效数字);
(3)根据纸带算出各点的速度v,测量出从O点开始下落的距离h,则以v2为纵坐标轴,以h为横坐标轴,画出的v2-h图像为图中的______。
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用图乙所示的多用电表测量阻值约为1500Ω的电阻.①先旋转B到合适的档位,再将两表笔短接,调整 (填写乙图中部件的标号),使指针指到 位置(选填“0”或“∞”);②若选×100档,测量时指针所指的位置如图丙所示,则电阻值为 Ω.
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某实验小组用质量为0.5kg的重锤的自由落体运动来验证机械能守恒,安装好如图甲所示的实验装置进行实验。如图甲所示接通电源,静止释放重物,打出一条纸带如图乙所示。
请回答:(1)该实验中必需的测量器材是
(2)指出上述装置安装中一处不合理的地方 。
(3)如图乙纸带上所示,则重锤运动的加速度 m/s2,重锤从O点运动到D点的过程,重力势能减少 J。(本地的重力加速度g取9.8m/s2,计算结果保留两位有效数字)
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(14分)为了描绘小灯泡的伏安特性曲线,实验室可供选择的器材如下:
A.待测小灯泡(6V 500mA) B.电流表A(0-0.6A 内阻约0.5Ω)
C.电压表V(0-3V 内阻5kΩ) D.滑动变阻器R1(0-lkΩ 100mA)
E.滑动变阻器R2(0-5Ω 1.5A) F.电阻箱R3(0-9999.9Ω)
G.直流电源E(约6V,内阻不计)H.开关S,导线若干
(1)将电压表量程扩大为6V,与它串联的电阻箱的阻值应调为 kΩ.
(2)图甲中画出了实验的部分电路,请你补全电路图;滑动变阻器应选用 (选填"Rl"或"R2").
(3)实验中,变阻器滑动触头P在ab间移动时,发现小灯泡两端的电压只能在3.5V-6.0V间变化,则电路中出现的故障可能是
(4)排除故障后,测量出多组数据以灯泡两端的电压U为横轴,电流表的示数I为纵轴,描点作出小灯泡的伏安特性曲线如图所示.若电压表V的实际阻值大于5kΩ,则小灯泡实际的伏安特性曲线应在所画图线的 (选填"上方"或"下方").
⑸如果改装后的电压表有两个量程3V和6V,请根据图甲的电路图用笔画线代替导线,将图中的实验电路连接完整。并根据图说明在闭合电键之前滑片P应应置于 端(选填“a”、“b”或“ab中间”)
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(1)(10分)某同学测定一根金属丝的电阻率.
① 用螺旋测微器测量金属丝的直径如图a所示,则该金属丝的直径为_________mm.
② 先用多用电表粗测其电阻.将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:
a.将选择开关换成欧姆挡的_______档位(选填“×100”或“×1”)
b.将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处.再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图b所示,则此段电阻丝的电阻为________Ω.
③ 如图c,现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了以下各种器材,4V的直流电源、3V量程的直流电压表、电键、导线等.还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用:
A.电流表A1(量程0.3A,内阻约1Ω) | B.电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω) |
C.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω) | D.滑动变阻器R2(最大阻值为50Ω) |
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如图为“探究功与速度变化的关系”的实验示意图:
(1)某同学在实验时,按照下面的实验步骤。
①将打点计时器固定在一块平板上,让纸带的一端夹在小车后端,另一端穿过打点计时器,将平板安装有打点计时器的一端适当垫高,调整高度,直至轻推小车后小车________(填“匀速”、“加速”、“减速”)运动.
②将橡皮筋固定在小车前端。拉长橡皮筋使小车位于靠近打点计时器处,记下小车位置.接通打点计时器电源,释放小车.
③用2 条、3 条、4 条、5 条、6 条橡皮筋分别代替1 条橡皮筋重做实验,但必须让小车从_______(填“同一位置”、“不同位置”)静止释放.
④在上述实验中打出的5 条纸带中,分别找出小车开始近似做匀速运动的点,并分别测出匀速运动时的速度、、、、、.
(2)下列4条纸带中最符合实验要求的是_________.
(3)某同学记录相关数据见下表:
实验次数 | 条数 | 速度m/s | 速度平方m2/s2 |
1 | 1 | 1.28 | 1.64 |
2 | 2 | 1.75 | 3.06 |
3 | 3 | 2.10 | 4.41 |
4 | 4 | 2.26 | 5.11 |
5 | 5 | 2.68 | 7.18 |
6 | 6 | 2.96 | 8.76 |
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