题目列表(包括答案和解析)
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一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。
实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片。
实验步骤:
(1)如图1所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上。
(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点。
(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
① 由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω= 。式中各量的意义是:
.
② 某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m,得到纸带的一段如图2所示,求得角速度为 。
(1),T为电磁打点计时器打点的时间间隔,r为圆盘的半径,x2、x1是纸带上选定的两点分别对应的米尺的刻度值,n为选定的两点间的打点数(含两点)。 (2)6.8/s。 |
(10分)
现有一块灵敏电流表,量程为200 A,内阻约l000 ,吴丽同学要精确测定其内阻,实验室提供的器材有:
电流表 量程lmA,内阻R=50
电压表V 量程3V,内阻约3k
滑动变阻器R 阻值范围0—20
定值电阻 阻值为100
电源E 电动势约4.5V,内阻很小
单刀单掷开关S一个,导线若干
(1)吴丽同学使用上述全部器材,设计便于多次测量的实验电路,并保证各电表示
数均超过其量程的但又不超量程,请将设计的电路图画在方框中.
(2)任选一组测量数据,用符号表示的内阻= ,并说明各符号的物理意义
(1)如图甲是“测电池的电动势和内阻”的实验电路,如果采用新电池进行实验,
实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表变化 (填“明显”或“不明显”);
(2)为了较精确地测量一节新电池的内阻,可用以下给定的器材和一些导线来完成实验,器材:量程3V的理想电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R0(R0=1.50Ω),滑动变阻器R1(0 ~ 10Ω),滑动变阻器R2(0 ~ 200Ω),开关S。相比于图甲,图乙中的电阻R0有哪些的作用?
(3)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用 (填R1或 R2);
(4)用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图;
(5)实验中,改变滑动变阻器的阻值,测出当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为 I2时,电压表读数为U2,则新电池内阻的表达式r = (用I1、I2、U1、U2和R0表示);
(6)处理实验数据时,测出两组U、I值,便可计算出电池的电动势和内阻,这样做虽然简单,但误差可能较大。处理数据时如何减少实验误差,请你提出一种处理方法:
。
在做“测定电池的电动势和内阻”的实验中,一学生按图电路进行连接(如图甲所示),共用6根导线,即aa'、bb'、cc'、dd'、eb'、df。由于混进一根内部断开的导线,所以合上开关后,发现两个电表的指针都不偏转。他用万用表电压档测量ab'间电压时,读数约为3.0V(已知电池的电动势约为3.0V)。
(1)在进行该实验的过程中,该同学已经根据原理图完成部分导线的连接(如图乙所示),请在实物接线图中完成余下的导线连接;
(2)为了进一步判定哪一条导线断路,你认为还必须再测哪两点间的电压,并简要说明理由?
(3)该学生将断的导线换掉后,测出了如下表中的5组U、I值,请你在图示的坐标纸上画出U-I图线,并根据图线求得该电池的电源电动势E= V,内阻r= Ω。
|
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
I(A) | 0.20 | 0.30 | 0.36 | 0.42 | 0.55 |
U(V) | 2.59 | 2.39 | 2.30 | 2.14 | 1.87 |
(一)在“利用双缝干涉定光波波长”的实验中,若用直尺量得双缝到屏的距离为80.00 cm,双缝间距为0.200 mm。所使用的单色光波长为5.50×10-7m。实验时,装置调整好后,在用测量头确定第一条明条纹中心的位置时,测量头上的螺旋测微器的读数如上图,大小是 mm;若再调到连续相邻的第六条明条纹的中心上,需将分划线水平移动距离为 mm。
(二)某研究所为了确定不同因素对钨丝白炽灯平均使用寿命的影响,做了如下三个实验。?
实验一 使灯泡内气体压强为0.1 atm,将灯泡内不同粗细的相同长度的钨丝通电加热到2 400 K的恒温,则维持这一温度所需的电流以及灯丝的平均使用寿命如表1所示。?
表1?
灯丝直径D/μm | 电流IA | 平均使用寿命/h |
25 | 0.05 | 800 |
50 | 0.20 | 1 600 |
100 | 0.80 | 3 200 |
250 | 5.00 | 8 000 |
实验二 在灯丝直径为25μm的相同灯泡内,加入不同数量的惰性气体,从而改变灯泡内部的压强,且使钨丝的温度保持在2 400 K,则当灯泡内的压强从0.1 atm增大到0.5 atm时,其平均使用寿命从800 h增大到1 600 h;超过0.5 atm后,灯泡平均使用寿命递减。?
实验三 在压强为0.1 atm、钨丝粗细为250μm的灯泡内,通过改变流过钨丝的电流来改变灯丝的温度,灯泡的平均使用寿命与灯丝温度及电流的关系如表2所示。?
表2?
灯丝温度T/K | 电流I/A | 平均使用寿命/h |
2 400 | 0.05 | 8 000 |
2 600 | 6.61 | 377 |
2 800 | 7.48 | 29.5 |
3 000 | 8.38 | 3.4 |
根据上述实验回答下列问题?
(1)根据实验三的结果,在与实验三相同的实验条件下,可以预测钨丝工作温度在2 300 K时,其平均使用寿命最接近? ?。?
A.50 h B.500 h? C.2 400 h D.24 000 h?
(2)在相同温度下,下列四种灯泡中灯丝平均使用寿命最长的是? ?。?
A.50 μm直径的灯丝并充有2.5 atm的惰性气体?
B.100μm直径的灯丝并充有0.5 atm的惰性气体?
C.150μm直径的灯丝并充有0.1 atm的惰性气体?
D.250μm直径的灯丝并充有0.5 atm的惰性气体?
(3)实验一里,若灯丝直径为75 μm,且灯丝的发热电阻为500 Ω,要保证灯泡的平均使用寿命为2 400 h,则加在该灯泡两端的电压不能超过 V.?
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