为了探究能量转化和守恒规律,某学习研究小组设计如图1所示装置进行实验.
(1)为了测定整个过程电路产生的焦耳热,需要知道螺线管线圈的电阻.用替代法测线圈电阻R
x的阻值可用如图2所示电路,图中R
5为电阻箱(R
5的最大阻值大于待测电阻尺R
x的阻值),S
2为单刀双掷开关,R
0为滑动变阻器.为了电路安全,测量前应将滑动变阻器的滑片P调至
a端
a端
,电阻箱R
5阻值应调至
最大
最大
(选填“最大”或“最小”).闭合S
1开始实验,接下来有如下一些操作,合理的次序是
CABED
CABED
(选填字母代号):
A.慢慢移动滑片P使电流表指针变化至某一适当位置
B.将S
2闭合在1端
C.将S
2闭合在2端
D.记下电阻箱上电阻读数
E.调节电阻箱R
5的值,使电流表指针指在与上一次指针位置相同
(2)按图l所示装置安装实验器材后,将质量为0.50kg蝇的条形磁铁拖一条纸带由静止释放,利用打点计时器打出如图3所示的纸带.磁铁下落过程中穿过空心的螺线管,螺线管与10Ω的电阻丝接成闭合电路,用电压传感器采集数据得到电阻两端电压与时间的U-t 图,并转换为U
2-t,如图4所示.
①经分析纸带在打第14点时,条形磁铁已经离线圈较远了,打第14点时磁铁速度为
2.0
2.0
米/秒.0-14点过程中,磁铁的机械能损失为
0.18
0.18
焦耳.
②若螺线管线圈的电阻是90fl,又从图4中扩一‘图线与时间轴所围的面积约为103格,可以计算磁铁穿过螺线管过程中,在回路中产生的总电热是
0.10
0.10
焦耳.
③实验结果机械能损失与回路中电流产生的热量相差较大,试分析其原因可能有
纸带克服摩擦力做功;磁铁克服空气阻力做功;在电磁感应过程中存在电磁辐射.
纸带克服摩擦力做功;磁铁克服空气阻力做功;在电磁感应过程中存在电磁辐射.
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