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(2009?红桥区二模)(1)爱因斯坦提出了质能方程,揭示了质量与能量的关系,它的表达式是
E=mc2
E=mc2

(2)在测定金属丝电阻率的实验中,如图甲所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径d=
0.730
0.730
mm.如图乙所示,用多用电表的“×l”欧姆挡,调零后测得金属丝阻值R=
20.0
20.0
Ω,若实验中测出金属丝的长度为L,则该金属丝电阻率的表达式
 ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L
(用符号表示).
(3)某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①摆好实验装置如图.
②将质量为200g的小车拉到打点计     时器附近,并按住小车.
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上.
④释放小车,打开电磁打点计时器的   电源,打出一条纸带.
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下数据:
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm:
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.
该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为
0.2
0.2
J,小车动能的增量为
0.1
0.1
J(g=10m/s2).
(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大.显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是:
小车质量没有远大于钩码质量
小车质量没有远大于钩码质量

操作错误:先放小车后开电源等
操作错误:先放小车后开电源等
(至少回答出两点).
分析:(1)爱因斯坦提出了质能方程,揭示了质量与能量的关系;
(2)螺旋测微器的读数方法是先读固定刻度示数,在读可动刻度示数;
(3)拉力对小车做的功为W=FS,小车动能的增量为
1
2
MV2
.此次实验探究结果误差很大,主要是理论误差,与该实验的理论设计有很大的关系,例如:质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车.在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上,使小车质量没有远大于钩码质量;先释放小车,后打开电磁打点计时器的电源,在打点之前小车已经有了一定的速度.
解答:解:(1)爱因斯坦提出了质能方程,揭示了质量与能量的关系,它的表达式是E=mc2
(2)螺旋测微器的读数方法是先读固定刻度示数:0.5mm;再读可动刻度示数;23.0×0.01mm=0.230mm;
总读数:0.5+0.230=0.730mm
欧姆表的读数:20Ω
根据电阻定律:R=ρ
L
S
=
ρL
πD2
4
=
4ρL
πD2

所以:ρ=
πRd2
4L

(3)拉力对小车做的功为W=FS=mgh=0.05×10×0.4=0.2J;
  小车动能的增量为EK=
1
2
mv2=0.1J

此次实验探究结果误差很大,主要是理论误差,与该实验的理论设计有很大的关系,例如:质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车.在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上,使小车质量没有远大于钩码质量;先释放小车,后打开电磁打点计时器的电源,在打点之前小车已经有了一定的速度.
故答案为:
(1)E=mc2
(2)0.730;   20.0 (20也给分);  
πRd2
4L

(3)0.2; 0.1; ①小车质量没有远大于钩码质量; ②没有平衡摩擦力; ③操作错误:先放小车后开电源等.
点评:该题考查实验器材的使用方法与实验中的注意事项,属于基本技能的要求.
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