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(1)图l为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为砝码及砝码盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50Hz交流电.小车A的质量为m1,砝码及砝码盘B的质量为m2

①下列说法正确的是
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-
1
m1
图象
②实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图象,可能是图2中的
(选填“甲”、“乙”、“丙”)
③图3为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出.由此可求得小车的加速度大小
0.50
0.50
m/s2.(结果保留二位有效数字)
(2)①某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如第34题图4所示,则它们的读数值依次是
0.999
0.999
mm、
0.42
0.42
A、
2.25
2.25
V.

②已知实验中所用的电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,则本实验电路应当采用第34题图5中的
A
A
(填A或B),用此电路测量的金属丝电阻比真实值偏
(选填“大”或“小”).

③若已知实验所用的电流表内阻的准确值为RA=2.0Ω,那么能准确测量金属丝电阻Rx的电路应选上图中的
B
B
电路(填A或B).若此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=
U
I
-2
U
I
-2
(用题中字母代号表示).若用米尺测得金属丝的长度为L,用螺旋测微器测得金属丝直径为d,则该金属丝的电阻率ρ=
πd2RX
4L
πd2RX
4L
(用π、d、L、Rx表示).
分析:(1)①实验时应平衡摩擦力,实验时应先接通电源,然后再释放小车;当砝码与砝码盘的质量远小于小车质量时,可以近似认为小车受到的拉力等于砝码与砝码盘的质量;根据牛顿第二定律分析答题.
②实验时应平衡摩擦力,如果不平衡摩擦力,小车受到的合力小于绳的拉力,a-F图象在F轴上有截距.
③小车做的是匀加速直线运动,可由△x=at2求解加速度.
(2)①螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数;先确定电表量程与分度值,然后读出电表示数.
②根据欧姆定律求出金属丝电阻,根据金属丝电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法,然后选择实验电路.
③在已知电流表内阻的情况下,可以采用电流表内接法,由串联电路特点及欧姆定律可以求出待测电阻阻值.
解答:解:(1)①A、假设木板倾角为θ,平衡摩擦力后f=mgsinθ=μmgcosθ,sinθ=μcosθ,由此可见,平衡摩擦力取决于斜面的倾角,与物体质量无关,每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力,故A错误;
B、实验时应先接通电源后释放小车,故B错误;
C、只有当砝码及砝码盘的m2应远小于小车质量m1时,可以近似认为小车受到的拉力等于砝码及砝码盘的重力,故C正确;
D、由牛顿第二定律F=m1a,得a=
F
m1
,则a与
1
m1
成正比,在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-
1
m1
图象,故D正确;故选CD.
②实验时没有平衡摩擦力,a-F图象在F轴上有截距,由图2所示图象可知,图象应该是丙.
③计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s,由△x=aT2得:a=
x3-x1
2t2
=
0.0339-0.0239
2×0.12
=0.50m/s2
(2)①由图甲所示可知,螺旋测微器固定刻度示数是0.5mm,可动刻度示数是49.9×0.01mm=0.499mm,则螺旋测微器示数为0.5mm+0.499mm=0.999mm;由图乙所示电流表可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.42A;电压表量程是0~3V,分度值是0.1V,示数为2.25V;
②待测电阻阻值R=
U
I
=
2.25V
0.42A
≈5.4Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,相对来说电压表内阻远大于待测电阻值阻值,电流表应采用外接法,应选A所示实验电路;由于电压表的分流作用,所测电流偏大,由欧姆定律可知,待测电阻测量值小于真实值.
③已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω,那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图中的B电路;由欧姆定律可得:RA+RX=
U
I
,RX=
U
I
-2;电阻RX
L
S
L
π(
d
2
)2
,则ρ=
πd2RX
4L

故答案为:(1)①CD;②丙;③0.50;(2)①0.999;0.42;2.25;②A;小;③B;
U
I
-2;
πd2RX
4L
点评:(1)会根据实验原理分析分析为什么要平衡摩擦力和让小车的质量M远远大于小桶(及砝码)的质量m,且会根据原理分析实验误差.纸带的处理在高中实验中用到多次,需要牢固的掌握.
(2)螺旋测微器固定刻度与可动刻度所示之和是螺旋测微器的示数,螺旋测微器需要估读;对电流表与电压表读数时,要先确定电表的量程与分度值,然后读数,读数时视线要与电表刻度线垂直.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)图1是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验,用小锤敲击弹性金属片,小球A就沿水平方向飞出,做平抛运动;同时小球B被松开,做自由落体运动.图2是该装置一次实验的数码连拍照片,同时显示了A、B球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹.
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①由图2的数码连拍照片分析可知,做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运动是
 

②现在重新设计该实验,如图3所示,光源位于S点,紧靠着光源的前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P.现打开数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,不计空气阻力,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能(每隔相同的时间自动拍摄一次)拍摄下来,如图4所示.则小球的影像P在屏上移动情况应当是图4中的
 
(选填“(c)”或“(d)”).
(2)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图5所示,打点计时器固定在斜面上.滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上加速滑下,如图5所示.图6是打出纸带的一段.
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①先利用纸带测出滑块的加速度a,已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,选A、B、C…等7个点为计数点,各计数点间均有一个点没有画出,各计数点间距离如图5所示,滑块下滑的加速度a=
 
m/s2
②除了加速度a,为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有
 
.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度L                   B.木板的末端被垫起的高度h
C.木板的质量m1                  D.滑块的质量m2
E.滑块运动的时间t
③滑块与木板间的动摩擦因数μ=
 
 (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数应该比真实值
 
 (填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:
 

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2011?福建)(1)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中:
①用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为
0.97
0.97
cm.
②小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是
C
C
.(填选项前的字母)
A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时
B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为
t100

C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小
(2)某同学在探究规格为“6V,3W”的小电珠伏安特性曲线实验中:
①在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻,则应将选择开关旋至
D
D
档进行测量.(填选项前的字母)
A.直流电压10V                    B.直流电流5mA
C.欧姆×100                        D.欧姆×1
②该同学采用图甲所示的电路进行测量.图中R为滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1.0A),L为待测小电珠,V为电压表(量程6V,内阻20kΩ),A为电流表(量程0.6A,内阻1Ω),E为电源(电动势8V,内阻不计),S为开关.
Ⅰ.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最
端;(填“左”或“右”)
Ⅱ.在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭和开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是
1
1
点至
5
5
点的导线没有连接好;(图甲中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图甲中的数字,如“2点至 3点”的导线)
Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小电珠的电阻值随工作电压的增大而
增大
增大
.(填“不变”、“增大”或“减小”)

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图甲所示的器材:A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量.请思考探究思路并回答下列问题:
(a)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取什么做法?
(b)在“探究加度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m数据如下表:
 次数
 小车加速度a/m?s-2  0.78  0.38 0.25  0.20  0.16
 小车质量m/kg  0.20 0.40  0.60  0.80  1.00 
根据上述实验数据,用计算机绘制出a-m图象如图乙所示:通过对图象(图乙)的观察,可猜想在拉车F一定的情况下a与m的关系可能是:a∝m-1、a∝m-2、a∝m-3等等,为了验证猜想,请在图丙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象.
(c)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图丁,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因是
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力充分
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力充分

(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l=0.810m.金属丝的电阻大约为4Ω.先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.
(a)从图中读出金属丝的直径为
0.520
0.520
mm.
(b)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
A.直流电源:电动势约4.5V,内阻很小;
B.电流表A1:量程0~0.6A,内阻0.125Ω;
C.电流表A2:量程0~3.0A,内阻0.025Ω;
D.电压表V:量程0~3V,内阻3kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;
F.滑动变阻器R2:最大阻值50Ω;
G.开关、导线等.
在可供选择的器材中,应该选用的电流表是
B
B
,应该选用的滑动变阻器是
E
E

(c)根据所选的器材,在右边的方框中画出实验电路图.
(d)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1Ω,则这种金属材料的电阻率为
1.6
×10
-7
 
1.6
×10
-7
 
Ω?m.(保留二位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2013·天津南开二模,9题)(18分)(1)如图为“电流天平”,可用于测定磁感应强度。在天平的右端挂有一矩形线圈,设其匝数n=5匝,底边cd长L=20cm,放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中,且线圈平面与磁场垂直。当线圈中通入如图方向的电流I=100mA时:调节砝码使天平平衡。若保持电流大小不变,使电流方向反向,则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码,才能使天平再次平衡。则cd边所受的安培力大小为______N,磁场的磁感应强度B的大小为__________T。

(2)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d。开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。

  

  ①木板的加速度可以用d、t表示为a=_______;

   ②改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是_________;

   ③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是________。

   A.可以改变滑动摩擦力的大小        B.可以更方便地获取多组实验数据

   C.可以比较精确地测出摩擦力的大小  D.可以获得更大的加速度以提高实验精度

(3)在练习使用多用表的实验中,某同学连接的电路如图所示。

  ①若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,闭合电键S,此时测得的是通过_____的电流;

  ②若断开电路中的电键S,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时测得的是________的电阻;

  ③若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合电键S,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是_______两端的电压;

④在使用多用表的欧姆挡测量电阻时,若(    )

  A.双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大

  B.测量时发现指针向左偏离中央刻度过大,则必须减小倍率,重新调零后再进行测量

  C.选择“×l0”倍率测量时发现指针位于20与30正中间,则测量值等于250

  D.欧姆表内的电池使用时间太长,虽然完成调零,但测量值将略偏大

  

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科目:高中物理 来源:2011年福建高考物理 题型:实验题

(18分)

⑴(6分)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中:

①用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为   cm。

②小组成员在试验过程中有如下说法,其中正确的是    。(填选项前的字母)

A.把单摆从平衡位置拉开30º的摆角,并在释放摆球的同时开始计时

B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为t/100

C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大

D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小

⑵(12分)某同学在探究规格为“6V,3W”的小电珠伏安特性曲线实验中:

①在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻,则应将选择开关旋至____档进行测量。(填选项前的字母)

A.直流电压10V             B.直流电流5mA

C.欧姆× 100                D.欧姆× 1

②该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1.0A),L为待测小电珠,V为电压表(量程6V,内阻20kΩ),A为电流表(量程0.6A,内阻1Ω),E为电源(电动势8V,内阻不计),S为开关。

Ⅰ.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最____端;(填“左”或“右”)

Ⅱ.在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭和开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是_____点至_____点的导线没有连接好;(图甲中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图甲中的数字,如“2点至3点”的导线)

Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小电珠的电阻值随工作电压的增大而______。(填“不变”、“增大”或“减小”)

 

 

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