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(Ⅰ)(1)在“验证机械能守恒定律”实验中,打出的纸带如图1所示.设重锤质量为m,交流电周期为T,则打点4时重锤的动能可以表示为   
(2)为了求起点0到点4重锤的重力势能变化量,需要知道重力加速度g的值,这个g值应该是    .(填选项的序号即可)
A.取当地的实际g值
B.根据打出的纸带,用△s=gT2求出
C.近似取10m/s2即可
D.以上说法均不对

(Ⅱ)有一额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的图3线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~3V,内阻6kΩ)
B.电压表(0~15V,内阻30kΩ)
C.电流表(0~3A,内阻0.1Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,2A)
F.滑动变阻器(200Ω,0.5A)
G.蓄电池(电动势6V,内阻不计)
(1)用如图2所示的电路进行测量,电压表应选用    ,电流表应选用    ,滑动变阻器应选用    .(用序号字母表示)
(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示,由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为    Ω;
(3)若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为    Ω的电阻.
【答案】分析:I、(1)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,求出打4时的速度大小,则可进一步求出其动能的大小.
(2)在求重力势能变化量,不能用机械能守恒来计算g值,应取当地的实际g值.
II、(1)根据灯泡的额定电压可明确所选的电压表;由电灯泡的电流可确定电流表;根据电路的接法可确定滑动变阻器;
(2)由图象可得出额定电压,由图象可求得灯泡的正常工作时的电流,由欧姆定律可求得灯泡的正常工作时的电阻;
(3)要使灯泡正常发光,应使灯泡达到额定值,由串联电路的规律可知应串联的电阻.
解答:解:I、(1)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此打4点是速度为:
v4=
因此动能Ek=mv42=m(2
故答案为:m(2m(2
(2)在“验证机械能守恒定律”实验中要求起点0到点4重锤的重力势能变化量,不能用机械能守恒来计算g值,应取当地的实际g值,故BCD错误,A正确.
故选A.
Ⅱ、(1)由题意可知,灯泡的额定电压为2.8V,故电压表的量程应大于2.8V,故电压表应选3V量程,故选A;
由P=UI可得,电流为,故电流表应选D;
本实验中应选用分压接法,故滑动变阻器应选小电阻,故滑动变阻器选E;
故答案为:ADE.
(2)由图可知,当电压为2.8V时,电流为0.28A,故电阻
故答案为:10.
(3)要使灯泡串联在6V的电源上正常工作,则与之串联的电阻的阻值应为6-2.8=3.2V;
此时电路中电流为0.28A,故应串联的电阻:
故答案为:11.
点评:I、熟练应用匀变速直线运动的规律解决实验问题,加强对实验原理的理解,提高实验能力;
II、对于电学实验要从仪器选择、实验原理、误差分析、实验电路图等各个方面进行理解,同时注意图象及欧姆定律的应用.
练习册系列答案
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精英家教网(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中,用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使它伸长到某一位置O点,这一步操作中必须记录的是(  )
A、橡皮条固定端得位置
B、描下O点的位置和两细绳的方向
C、橡皮条伸长后的总长度
D、两个弹簧测力计的读数 
(2)做实验时,根据测量结果在白纸上画出如图所示的图示,图中O为橡皮条与细绳套的结点,图中
 
是F1和F2的合力的理论值;
 
是F1和F2的合力的实际测量值.

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(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器电源频率为50Hz,当地重力加速度为9.80m/s2,测得所用重锤的质量为1.00kg,实验中获得一条点迹清晰的纸带如图1,把第一个点记为O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点,经测量知道,A、B、C、D各点到O点的距离分别为hOA=62.99cm、hOB=70.18cm、hOC=77.76cm、hOD=85.73cm,根据上述数据,可知计时器记录C点时,重物的速度vC=
3.89
3.89
m/s,重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于
7.62
7.62
J,动能的增量等于
7.57
7.57
J.(取3位有效数字)

(2)电流表A1的量程为0~200μA、内电阻约为500Ω,现要测其内阻,除若干开关、导线之外还有器材如下:
电流表A2:与A1规格相同
滑动变阻器R1:阻值0~20Ω
电阻箱R2:阻值0~9999Ω
保护电阻R3:阻值约为3kΩ
电源:电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω
①如图2所示,某同学想用替代法测量电流表内阻,他设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成.
②电路完整后,请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤.
a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱R2的阻值调到
最大
最大
(填“最大”或“最小”)
b.闭合开关S1、S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表A2的示数I.
c.断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节电阻箱R2,使电流表A2的示数
再次为I
再次为I
,读出此时电阻箱的示数R2,则电流表A1内电阻 r=
R2
R2

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(2010?成都二模)(1)在验证“机械能守恒定率”的试验中:
①下面叙述正确的是
AB
AB
(填序号字母)
A.选用的重物的体积应当小一些
B.操作时应先通电再释放纸带
C.应该选用点迹清晰,且第一、二两点间的距离接近2mm的纸带进行分析
D.电磁打点计时器都应接在电压为20V的交流电源上
②实验室有下列器材可供选用:铁架台,电磁打点计时器(包括复写纸),纸带,停表,低压交流电源(带开关),导线,天平,刻度尺.
其中不必要的器材有
停表,天平
停表,天平
;缺少的器材是
重物
重物

(2)某同学想测某个电阻的电阻值Rx(约为130Ω),为此他找来下列器材:
A.电流E:电动势约为1.5V,内阻可忽略不计
B.电流表A1:量程为0~10mA,内电阻r1=10Ω
C.电流表A2:量程为0~20mA电阻r2约为5Ω
D.定值电阻R0:阻值R0=90Ω
E.滑动变阻器R1:最大阻值为20Ω
F.滑动变阻器R2:最大阻值为1000Ω
G.单刀单掷开关S,导线若干
①该同学的设计思路是:先将其中一只电流表改装成电压表,然后利用伏安法测出Rx.为了尽量准确的测出Rx的阻值,请你根据找到的器材和该同学的设计思路,在虚线框内画出实验电路图,并标出器材符号.
②你所选用的滑动变阻器是
R1
R1
(填器材序号字母或器材符号).
③若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为:Rx=
I1(R0+r1)
I2-I1
I1(R0+r1)
I2-I1

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(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为E,频率为f的交流电源上,在实验中打下一条理想纸带,如图所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点的距离为S0,点AC间的距离为S1,点CE间的距离为S2,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:精英家教网
①起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP=
 
,重锤动能的增加量为△EK=
 

②根据题中提供的条件,可求出重锤实际下落的加速度a=
 
,它和当地的重力速度g进行比较,则a
 
g(填“>”、“=”或“<”)
(2)现有一量程未准确确定的电压表V1,刻度盘总共有N个小格、且刻度均匀,已知其量程在4.8-6.0V之间,内阻r1=15kΩ.为测定其准确量程U1,实验室提供了如下表所列的器材.要求方法简捷,尽可能减少误差,并能测出多组数据.
器材(代号) 规格
标准电压表V2 量程1.2V,内阻r2=3kΩ
滑动变阻器R 总阻值20Ω
稳压电源E 6V,内阻很小
开关S
导线若干
①某同学设计了如图所示的电路图,根据选择的电路图,将下列有关器材连成测量电路.
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②若实验室中没有提供电压表V2,而提供如下器材:电流表A,已知其量程为0.6A,内阻r=0.5Ω、定值电阻R0=10Ω.另有一同学设计了如图所示甲、乙、丙三种电路图,你认为应该选择
 
电路图进行测量.
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③若选择②小题中正确的一组来计算电压表V1量程U1,则电压表V1量程的表达式U1=
 
,式中各符号表示的物理量是:
 

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(2008?东城区三模)(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为E,频率为f,的交流电源上,在实验中打下一条理想纸带,如图1所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:

①从起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP=
mg(S0+S1
mg(S0+S1
,重锤动能的增加量为△EK
m(s1+s2)2f2
32
m(s1+s2)2f2
32

②根据题中提供的条件,可求出重锤实际下落的加速度a=
(s2-s1)f2
4
(s2-s1)f2
4
,它和当地的重力加速度g进行比较,则a
小于
小于
g(填大于,等于,小于).
(2)如图2给出器材为:电源E(电动势为12V,内阻不计),木板N(板上从下往上依次叠放白纸、复写纸、导电纸各一张),两个金属条A、B(平行放置在导电纸上,与导电纸接触良好,用作电极),滑线变阻器R(其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻),直流电压表(量程为6V,内阻很大,其负接线柱与B极相连,正接线柱与探针P相连),开关K.现要用图中仪器描绘两平行金属条AB间电场中的等势线.AB间的电压要求取为6V.
(Ⅰ)在图2中连线,画成实验电路原理图.
(Ⅱ)下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容填写在横线上方.
a.接好实验电路.
b.
把变阻器的滑动触头移到靠近D端处
把变阻器的滑动触头移到靠近D端处

c.合上K,并将探针P与A相接触.
d.
调节R,使电压表读数为6V
调节R,使电压表读数为6V

e.用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上.画一线段连接AB两极,在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点,用探针把它们的位置印在白纸上.
f.将探针与某一基准点相接触,
记下电压表读数,在导电纸上移动探针,找出电压表读数与所记下的数值相同的另一点
记下电压表读数,在导电纸上移动探针,找出电压表读数与所记下的数值相同的另一点
,这一点是此基准的等势点.用探针把这一点的位置也压印在白纸上.用相同的方法找出此基准点的其它等势点.
g.重复步骤f,找出其它4个基准点的等势点.取出白纸画出各条等势线.
(3)如图3是多用表的刻度盘,当选用量程为50mA的电流档测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为
30.7
30.7
mA;若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时,表针也指示在图示同一位置,则所测电阻的阻值为
1.5×103
1.5×103
Ω.如果要用此多用表测量一个约2.0×104Ω的电阻,为了使测量比较精确,应选的欧姆档是
×1K
×1K
(选填“×10”、“×100”或“×1K”).换档结束后,实验操作上首先要进行的步骤是
欧姆调零.
欧姆调零.

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