作图题

玻璃砖折射率n=，在下图中做出图中两条光线射出玻璃砖的光路图．

某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)，如图所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U．现有下列器材：力电转换器、质量为m₀的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干，待测物体(可置于力电转换器的受压面上)．请完成对物体质量的测量．

(1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完成的测量电路图．

(2)简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m．

(3)请设想实验中可能会出现的一个问题．

假设我们已经进入了航天时代，一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学家考察飞船前往X星球，准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度，这些器材是：

   A．钩码一盒，质量未知且各钩码质量不等

   B．重锤一个，质量未知   

   C．带孔金属小球一个，直径已知为d

   D．太阳能电池板一块，输出直流电压可满足任何要求

   E．无弹性丝线若干根

   F．导线，开关若干

   G．刻度尺1把

   H．测力计1个

   I．天平1台含砝码1盒

   J．打点计时器1台(含复写纸片、纸带)

   K．电子秒表1个

   L．带有光控计时器的实验平板一块，在平板两端各有一个光控门，同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块，该器材可用来测量物体从一个光控门运动到另一个光控门的时间

   M．支架：能满足实验所需的固定作用

   到达X星球后，三位学生从以上器材中选择各自所需的器材(同一器材可以重复选用)，用不同的方法各自独立地测出了重力加速度的值．现请你完成他们所做的实验：

实验一：(已经完成)

   (1)器材有：A、H、I

   (2)主要的实验步骤是：

　　  ①选取一个合适的钩码，用天平测出质量m；

　　  ②用测力计测出该钩码的生力F

   (3)计算重力加速度的表达式为

实验二：

   (1)选用的器材是________

   (2)写出主要的实验步骤(简明扼要，下同)________

   (3)计算重力加速度的表达式为＝________

实验三：

   (1)选用的器材有________

   (2)写出主要的实验步骤________

   (3)计算重力加速度的表达式为＝________

欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图，当选用×100档时，其内电池电动势约3V，现要你测量×100挡时欧姆表内阻和欧姆表内电池电动势，实验室为你准备了如下器材：

A．电流表(量程3mA，内阻约600Ω)；

B．电阻箱(最大电阻值9999Ω，阻值最小改变量为1Ω)；

C．电键一个，导线若干．

(1)下面是实验步骤，试填写所缺的③和④．

①先检查表针是否停在左端“0”位置，如果没有停在零位置，用小螺丝刀轻轻转动表盘下面的调整定位螺丝，使指针指零．

②将红表笔和黑表笔分别插入正(＋)、负(－)测试笔插孔，把电阻挡调到×100位置，使红、黑表笔相接触，调整欧姆挡的调零旋钮，使指针指在电阻的零刻度位置上．

③________

④________

(2)求出计算欧姆表内阻r和电池电动势E的公式．(用测得的物理量表示)

(3)下图是用欧姆表测量某未知电阻时指针所指情况，该电阻阻值为________．

某同学利用图甲所示电路测定电源的电动势和内电阻．实验中电表内电阻对实验结果的影响很小，均可以忽略不计．闭合电键S后，变阻器的滑动触头P由受阻器的一端滑到另一端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图乙的U－I图像中的直线a、b所示．

(1)若滑动触头P由变阻器的一端滑到另一端的过程中，电压表的示数一直增大，可知滑动触头P由________端滑到________端(用电路图中的字母表示)；

(2)用画线代表导线，将下图中的实物图中各元件按图甲连接成实验电路；

(3)通过分析可知，其中图乙中图线________(填“a”或“b”)表示电压表示数随电流表A示数变化的关系；

(4)根据U－I图像中坐标轴所标出的数据，可以求出电源电动势E＝________，内电阻r＝________(用图中给出的坐标值表示)．

从下列实验器材中选出适当的器材，设计测量电路来测量两个电流表的内阻，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度．

  A．待测电流表，量程50mA，内电阻约几十Ω

  B．待测电流表，量程30mA，内电阻约几十Ω

  C．电压表V，量程15V，内阻=15kΩ

  D．电阻箱，阻值范围0-9999Ω

  E．电阻箱，阻值范围0-99.9Ω

  F．滑动变阻器，阻值0-150Ω，额定电流1.5A

  G．滑动变阻器，阻值0-20Ω，额定电流2A

  H．电阻，阻值是40Ω，功率是0.5W(作保护电阻用)

  I．电池组，电动势为12V，内电阻约0.5Ω

  此外还有单刀开关若干和导线若干，供需要选用．

(1)请设计一个测量电路，画出电路图．

(2)选出必要的器材，用器材前的字母表示，有________．

(3)说明实验需要测量的物理量，并列出计算两个电流表内电阻的计算式．

如图甲所示是演示用的横波实验仪，它是用两根平行的细线串起若干轻木杆，相邻两木杆间的距离都相等，靠上面的13根木杆右端都安有一个白色塑料球．乙图是它的右视图，观察者看到的就是右边图所示的情况．演示时用手向旁边拨动球1，将会看到横波向下传播，波的传播速度与线的张紧程度有关，即与线下所悬挂的重物重量有关．

①在本实验中，传播振动的介质是什么？

②如果向左侧拨动右图所示的球1，它第一次到达左边的最大位移处时，球4恰好要离开平衡位置开始运动．在丙图中画出球1第一次到达右边最大位移处时各球的位置图．

某同学为了“研究弹簧振子的周期和振子质量的关系”，做了如下实验：将一根轻弹簧的一端固定，另一端与在气垫导轨上的滑块相连，弹簧与导轨平行．滑块上固定一个夹子，用它夹住不同质量的金属块．启动气泵，使滑块(连同金属块)在气垫作用下浮起，再将振子拉离平衡位置一定的距离后释放，由于有气垫作用，摩擦可以忽略不计，振子将做简谐运动．通过改变金属块的质量来改变振子的质量，用天平称量并记录6次不同的振子质量m，在保持振幅相同的条件下，用停表测量出与不同质量振子对应的周期T，并记录在下面的表格中：

(1)在左边的坐标系中建立适当的横、纵坐标轴，并标出适当的坐标值，最后画出周期T随质量m变化的关系图像．

(2)在右边的坐标系中建立适当的横、纵坐标轴，并标出适当的坐标值，最后画出周期T的二次方T²随质量m变化的关系图像(在画图像前首先要把表格中的第三行数值填出来)．

(3)简单说明上面两种处理实验数据的方法哪个更好，从中可以得出什么结论？

实验室中现有器材如图甲所示，有：电池E，电动势约10V，内阻约1Ω；电流表A₁，量程10A，内阻r₁约为0.2Ω；电流表A₂，量程300mA，内阻r₂约为5Ω；电流表A₃，量程250mA，内阻r₃约为5Ω；电阻箱R₁，最大值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω，滑动变阻器R₂，最大阻值100Ω；开关S，导线若干，要求用图乙所示的电路测定图中电流表A的内阻．

(1)在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？答________．

(2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路．

(3)你要读出的物理量是________，用这些物理量表示待测内阻的计算公式是________．