(五)设计控制实验条件 用给定的器材测定某一物理量.要求学生写出需要控制的实验条件.控制方法及需要采取的措施等. 例题 例用下列器材测当地的重力加速度:铁架台.长约1.5m的细线.下坠一个200g左右的石子.秒表.米尺.为尽量减小实误差.需要采取哪些措施?控制哪些实验条件? 分析与解答 ①测摆长时应该悬测.而不能平测.摆长不应小于70cm.否则很难保证做简谐振动. ②长摆与短摆的摆长差应尽可能大些.以不小于50cm为宜.这样才可以保证差值(T12-T22 )的有效数字的位数不减少. ③摆球应尽可能贴近地面.以便用刻度尺来控制振幅.从而保证摆角小于5°.同时还可判断摆球是否沿直线做往复运动.避免锥摆现 ④计时的起始.终止位置.应是摆球的平衡位置.周期的测量应用累计平均法.全振动的次数不能少于30次. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2010?丰台区一模)(1)①某同学用下图所示的实验装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小实验误差,除了要求钩码的质量远小于小车的质量外,在实验中应该采取的必要措施是
平衡摩擦力
平衡摩擦力


②打点计时器使用50Hz的交流电.下图是钩码质量为0.03kg时实验得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D、和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表中的相应位置.

表:纸带的测量结果
测量点 S(cm) v(m/s)
O 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C
E 9.41 0.60
③实验测得小车的质量为0.22kg.此同学研究小车运动过程中A点到E点对应的拉力对小车做的功为0.023J,小车的动能变化为
0.022
0.022
J,这样在实验允许的误差范围内就说明“合力对物体做的功等于物体动能的变化”.
(2)某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率,已知电阻丝的长度为L,电阻约为20Ω,可提供的器材有:
A.电流表G,内阻RE=120Ω,满偏电流IE=3mA
B.电流表A,内阻约为0.2Ω,量程为0~250mA
C.螺旋测微器
D.电阻箱(0-9999Ω,0.5A)
E.滑动变阻器RE(5Ω,1A)
F.干电池组(3V,0.05Ω)
G.一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
①用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径.如图1所示为螺旋测微器的示数部分,则该次测量测得电阻丝的直径d=
0.266mm
0.266mm

②把电流表G与电阻箱串联当作电压表用.这块“电压表”最大能测量3V的电压,则电阻箱的阻值应调为R0=
880
880
Ω.
③设计实验电路图.图2中虚线框里只是他设计的实验电路图的一部分,请将电路图补画完整.
④实验电路连接.请根据设计的合理的电路图进行正确的电路连线(图3).
⑤测量并计算电阻率.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某确定位置,电流表G的示数为l1,电流表A的示数为l2.请用测得的物理量和已知量写出计算电阻率的表达式ρ=
πd2I1(Rg-R0)
4L(I2-I1)
πd2I1(Rg-R0)
4L(I2-I1)

查看答案和解析>>

①沿直线做匀加速运动的某物体,牵引一条通过打点计时器的纸带,计时器的打点周期T=0.02s,取下纸带后,由某一计时点开始,每隔五个点剪下一段纸带,按图1那样贴在直角坐标平面上,彼此不留间隙,也不要重叠.纸带下端都要准确地与横轴重合,每一条纸带的左边准确地与纵轴平行,图的纵轴上已标出了每条纸带的长度L(单位:mm).今以横轴为时间轴,令每条纸带的宽度代表一个时间单位:0.1s,以纵轴为速度轴,纵轴上原来标的每毫米代表一个速度单位:10mm/s.
(1)在每段纸带的上边缘中点画“?”作为计数点,在新的坐标里每个计数点的纵坐标表示
相对应的单位时间内中间时刻的瞬时速度
相对应的单位时间内中间时刻的瞬时速度

(2)画一直线,使尽可能多的计数点落在此直线上,并使直线两侧的计数点数目大致相等,这条直线便是运动物体的
速度-时间
速度-时间
图线.
(3)求出上述直线的斜率,可知运动物体的加速度a=
0.75
0.75
m/s2
②在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时:
(1)我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关.要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是
先保持m不变,研究a与F的关系;
再保持F不变,研究a与m的关系;
先保持m不变,研究a与F的关系;
再保持F不变,研究a与m的关系;


(2)某同学的实验方案如图2所示,她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:a.
把木板的末端垫起适当高度以平衡摩
擦力;
把木板的末端垫起适当高度以平衡摩
擦力;
;b.
砂和桶的质量远小于小车质
量;
砂和桶的质量远小于小车质
量;

(3)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种:
A、利用公式a=
2s
t2
计算;B、根据a=
△s
T2
利用逐差法计算.
两种方案中,你认为选择方案
B
B
比较合理.
(4)下表是该同学在探究“保持m不变,a与F的关系”时记录的一组实验数据,请你根据表格中的数据在下面的坐标系中做出a-F图象;
( 小车质量:M=0.500kg,g=10m/s2 )
         次数
物理量
1 2 3 4 5 6
m砂和桶(kg) 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060
a(m/s2 0.196 0.390 0.718 0.784 0.990 1.176
(5)针对该同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理,就其中的某一环节,提出一条你有别于该同学的设计或处理方法:
①采用气垫导轨以减小摩擦力;
②利用“光电门”和计算机连接直接得到加速度,
③利用v-t图象计算加速度;
④用弹簧秤测量砂和桶的重力;
⑤用力和加速度的比值是否不变来处理数据,等等.
①采用气垫导轨以减小摩擦力;
②利用“光电门”和计算机连接直接得到加速度,
③利用v-t图象计算加速度;
④用弹簧秤测量砂和桶的重力;
⑤用力和加速度的比值是否不变来处理数据,等等.

查看答案和解析>>

(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中
①下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图1所示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流”上;
C.先释放纸带,再接通电源打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.根据测量的结果,分别计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能.
其中操作不当的步骤是:
 
(填选项对应的字母).
②正确操作后打出的纸带如图2所示,根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出AC的距离为s1,CE的距离为s2,打点的频率为f,则打C点时重锤下落的速率vc=
 

③实验中发现,重锤减小的重力势能大于重锤动能的增量,其主要原因是在重锤下落的过程中存在阻力作用(设阻力恒定),可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度为g,重锤的质量为m.试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落过程中受到的阻力大小F=
 

精英家教网
(2)某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:
①用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×1k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图3中虚线所示).
为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:
a.
 

b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0Ω处.
c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是
 

②该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值,除被测电阻外,还有如下实验仪器
A.直流电源(电压3V,内阻不计)
B.电压表V1(量程0-5V,内阻约为5kΩ)
C.电压表V2(量程0-15V,内阻约这25kΩ)
D.电流表A1(量程0-25mA,内阻约为1Ω)
E.电流表A2(量程0-250mA,内阻约为0.1Ω)
F.滑动变阻器一只,阻值0-20Ω
G.电键一只,导线若干在上述仪器中,电压表应选择
 
(填“V1”或“V2”),电流表应选择
 
(填“A1”或“A2”).请在图4所示的方框内画出电路原理图.
③根据所设计的实验原理图,将图5中实物连接成测量电路.

查看答案和解析>>

物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大.为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,某实验小组根据如图提供的实验装置设计的实验方案为:利用电磁铁控制小钢球的起始下落;用刻度尺测量小钢球的下落高度;用计时装置测出小钢球经过光电门的时间,计算出小钢球的速度;比较小钢球所受到的重力所做的功与小钢球动能变化之间的关系.
(1)根据上述实验方案进行了如下操作.
①用天平测定小钢球的质量为m=0.25kg;
②用游标尺测出小钢球的直径为d=10.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为L=80.40cm;
④实验时,电磁铁先通电,让小钢球
吸附在电磁铁的下端
吸附在电磁铁的下端

⑤然后
断开电磁铁的电源
断开电磁铁的电源
,小球自由下落.
⑥在小钢球经过光电门时间内,计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为t=2.50×10-3s,则小钢球经过光电门时的速度可利用表达式v=d/t进行计算,此计算结果比小球的实际速度
(填“大”或者“小”)
⑦计算得出重力做的功为
2.01
2.01
J,小钢球动能变化量为
2.00
2.00
J.(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(2)在本实验中的误差
空气阻力;测量有误差;读数误差;计算速度值有误差等
空气阻力;测量有误差;读数误差;计算速度值有误差等
(至少写出两条).

查看答案和解析>>

(1)(8分)①某同学用如图所示的实验装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小实验误差,除了要求钩码的重力远小于小车的重力外,在实验中应该采取的必要措施是                      

②打点计时器使用50Hz的交流电。下图是钩码质量为0.03kg时实验得到的一条纸带,在纸带上选择起始点OABCDE五个计数点,可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表中的相应位置。

表:纸带的测量结果

测量点
S/cm
v/(m·s-1)
O
0.00
0.35
A
1.51
0.40
B
3.20
0.45
C
 
 
D
7.15
0.54
E
9.41
0.60
 
③实验测得小车的质是为0.22Kg。此同学研究小车运动过程中A点到E点对应的拉力对小车做的功为0.023J,小车的动能变化为           J,这样在实验允许的误差范围内就说明“合外力对物体做的功等于物体动能的变化”。
(2)某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率,已知电阻丝长度为L,电阻约为20Ω,可提供的实验仪器有:
A:电流表G,内阻Rg=120Ω,满偏电流I g=3mA
B:电流表A,内阻约为0.2Ω,量程为0~0.6A;
C:螺旋测微器
D:变阻箱(0~9999Ω,0.5A)
E:滑动变阻器RW(5Ω,1A)
F:电池组(3V,0.05Ω)
G:一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
①用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径。如图所示为螺旋测微器的示数部分,则该次测量测得电阻丝的直径d=               mm。

②把电流表G与电阻箱串联当作电压表用。这块“电压表”最大能测量3V的电压,则电阻箱的阻值应调为R0=               Ω。
③设计实验电路图。图虚线框中只是他设计的实验电路图的一部分,请将电路图补画完整。
④实验电路连接。请根据设计的合理的电路图进行正确的电路连线。

⑤测量并计算电阻率。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某确定位置,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2
请用测得的物理量和已知量写出计算电阻率的表达式ρ=        

查看答案和解析>>


同步练习册答案