(1)某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來驗證“加速度與力的關(guān)系”.把打點計時器固定在長木板上,把紙帶穿過打點計時器連在車的左端.將數(shù)字測力計固定在小車上,小車放在長木板上.在數(shù)字測力計的右側(cè)拴有一細(xì)線,細(xì)線跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一重物相連,在重物的牽引下,小車在木板上加速運動,數(shù)字測力計可以直接顯示細(xì)線拉力的大。
①采用數(shù)顯測力計測量細(xì)線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比______(填選項前的字母)
A.可以不用平衡摩擦力
B.直接測量小車(包括測力計)所受的拉力,可以減少誤差
C.利用此實驗裝置不用測量重物的質(zhì)量
D.重物的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和數(shù)顯測力計的總質(zhì)量
②圖乙是某同學(xué)在此實驗中獲得的一條紙帶,其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出.已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50HZ,則小車運動的加速度a=______m/s2
③保持小車和數(shù)字測力計的總質(zhì)量一定,改變鉤碼的質(zhì)量,測出相應(yīng)的加速度.采用圖象法處理數(shù)據(jù).請同學(xué)們根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出a-F圖象.
④試分析上圖中圖象不過坐標(biāo)原點的原因:
______
(2)在“測定電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中,備有如下器材:
A.干電池
B.電流表(0~0.6A、內(nèi)阻約0.1Ω)
C.靈敏電流計G(滿偏電流Ig=200μA、內(nèi)阻rg=500Ω)
D.滑動變阻器(0~20Ω、2.0A)
E.電阻箱R
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干
①由于沒有電壓表,需要把靈敏電流計G改裝成量程為2V的電壓表,需串聯(lián)一個阻值為______Ω的電阻.
②改裝后采用如圖甲所示電路進(jìn)行測量,請在乙圖上完成實物連線.

③在閉合開關(guān)S前,將滑動變阻器的滑片移動
至______(填“a端”、“中央”或“b 端”).
④丙圖為該實驗繪出的I1-I2圖線(I1為靈敏電流計G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),由圖線可求得被測電池的電動勢E=______ V,內(nèi)電阻r=______Ω.
【答案】分析:(1)題關(guān)鍵是明確實驗原理,只有平衡摩擦力后細(xì)線對小車的拉力才為小車受到的合力,采用數(shù)顯測力計后可以直接讀出細(xì)線的拉力,因此不再需要測出重物的質(zhì)量,也不需要滿足重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件,再就是應(yīng)明確a-F圖線不過原點的含義.
(2)題的難點是根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出兩電流表之間的關(guān)系式,然后整理出間的函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)圖象求出斜率和截距,再聯(lián)立求解即可.
解答:解:(1)①采用數(shù)顯測力計測量細(xì)線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比,可以直接測量出小車(包括測力計)所受的拉力,不需要再滿足重物的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和數(shù)顯測力計的總質(zhì)量的條件,也不需要測量重物的質(zhì)量,從而減少了實驗的系統(tǒng)誤差,故BC正確,D錯誤,
但仍需要平衡摩擦力,否則細(xì)線拉力就不是小車受到的合力,故A錯誤.
②取計數(shù)點2到6研究,=(2.14+2.53)cm=4.67cm,=(2.92+3.31)cm=6.23cm,t=2×0.1s=0.2s,由△S=a得a==0.39m/
③根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出a-F圖象如圖所示,

④由圖象知當(dāng)拉力不為零時加速度a=0小車仍未動,說明實驗時沒有平衡摩擦力或木板的傾角太。
(2)①根據(jù)歐姆定律有U=.(+R),解得R=9500Ω,即需串聯(lián)一個阻值為9500Ω的電阻.
②實物連線如圖

③閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑動變阻器的滑動片運動a端,以使電路中的電流最小而保護(hù)電流表.
④根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=(+)r+.(+R),可=-+,根據(jù)圖象求出縱軸截距為147μA,=147A,圖象斜率大小為K=80,即=80,兩式聯(lián)立解得r=0.80Ω(0.80~0.87均可),E=1.47V(1.46~1.49均可)
故答案為(1)①BC,②0.39 ③如圖,④沒有平衡摩擦力或木板的傾角太。
        (2)①9500,②如圖,③a端,④1.47V(1.46~1.49均可),0.80Ω(0.80~0.87均可).
點評:求解實驗題的關(guān)鍵是明確實驗原理,在遇到需要根據(jù)圖象求解的問題時,要先根據(jù)物理規(guī)律寫出表達(dá)式,再整理出縱軸物理量與橫軸物理量間的函數(shù)式,并由圖象求出斜率和截距,解方程即可.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

測量一只量程已知的電壓表內(nèi)阻,器材如下:
A.測電壓表(量程3V,內(nèi)阻約3KΩ)
B.電流表 (量程0.6A,內(nèi)阻0.01Ω)
C.定值電阻R(阻值2KΩ,額定電流0.5A)
D.電源E(電動勢約3V,內(nèi)阻不計)
E.開關(guān)兩只,S1、S2,導(dǎo)線若干
(1)某同學(xué)設(shè)計了如圖 (甲)所示的測量電路,在實驗操作時,發(fā)現(xiàn)不可行.你認(rèn)為主要問題是
電流表量程太大,而電路中電流太小,電流表沒有明顯讀數(shù)
電流表量程太大,而電路中電流太小,電流表沒有明顯讀數(shù)

(2)請從上述所給器材中選用所需器材,幫助該同學(xué)設(shè)計一個能盡量減小實驗誤差的測量電路,并在虛線框內(nèi)畫出原理圖,要求標(biāo)明給定器材的符號.用需要測量的物理量和電路中器材已給的物理量,寫出電壓表內(nèi)阻的計算式Rv=
U2R
U1-U2
U2R
U1-U2
.并從圖(乙)所給的器材中選出你所需要的器材,連接成實驗電路圖.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2010?山東)(1)某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系.彈簧秤固定在一合適的木板上,桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪,細(xì)繩的兩端分別于彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接.在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ,并測出間距d0開始時講模板置于MN處,現(xiàn)緩慢向瓶中加水,直到木板剛剛開始運動為止,記下彈簧秤的示數(shù)F0,以此表示滑動摩擦力的大。賹⒛景宸呕卦幉醋,繼續(xù)向瓶中加水后,記下彈簧秤的示數(shù)F1,然后釋放木板,并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t.
①木板的加速度可以用d、t表示為a=
2d
t2
2d
t2
;為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)
保持F1不變,重復(fù)實驗多次測量,求平均值
保持F1不變,重復(fù)實驗多次測量,求平均值

②改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實驗,確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系.下列圖象能表示該同學(xué)實驗結(jié)果的是
c
c

③用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,它的優(yōu)點是
bc
bc

A.可以改變滑動摩擦力的大小
B.可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)
C.可以比較精確地測出摩擦力的大小
D.可以獲得更大的加速度以提高實驗精度
(2)在測定金屬電阻率的試驗中,某同學(xué)連接電路如圖所示.閉合電鍵后,發(fā)現(xiàn)電路有故障(已知電源、電表和導(dǎo)線均完好,電源電動勢為E):
①若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E,則發(fā)生故障的是
待測金屬絲
待測金屬絲
(填“待測金屬絲”“滑動變阻器”或“電鍵”).
②若電流表、電壓表示數(shù)均為零,該同學(xué)利用多用電表檢查故障.先將選擇開關(guān)旋至
直流電壓10V
直流電壓10V
檔(填“歐姆×100”“直流電壓10V”或者“直流電流2.5mA”),再將
(填“紅”或“黑”)表筆固定在a接線柱,把另一支表筆依次接b、c、d接線柱.若只有滑動變阻器斷路,則多用電表的示數(shù)依次是
O
O
、
E
E
、
E
E

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(一)電壓表是測定電路兩端電壓的儀表,理想電壓表的內(nèi)阻可視為無限大,但實際使用的電壓表的內(nèi)阻并不是無限大.為了測定某一電壓表的內(nèi)阻,給出了以下器材:
A.待測電壓表(0~3V,內(nèi)阻在3.5kΩ~4.5kΩ之間);
B.電流表(0~1mA);C.滑動變阻器(0~50Ω);
D.開關(guān);E.電源(1.5V的干電池兩節(jié));F.導(dǎo)線若干
要求多測幾組數(shù)據(jù),利用作圖法求電壓表的內(nèi)阻.
(1)某同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路圖,但根據(jù)電路圖正確連接實物后,在實際測量時,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,電壓表和電流表的示數(shù)都幾乎不發(fā)生變化,請你簡述他在設(shè)計中存在的問題
 

(2)請你另外設(shè)計一個電路圖,畫在圖2所示的方框內(nèi).
(3)根據(jù)你設(shè)計的電路圖,將圖3中實物連接起來.
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(二)有一學(xué)生要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關(guān)系,他的實驗如下:在離地面高度為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸.當(dāng)彈簧處于自然長度時,小鋼球恰好在桌子邊緣.如圖4所示,讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面,小球在空中飛行后落到水平地面,水平距離為S.
(1)請你推導(dǎo)出彈簧的彈性勢能EP與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地面高度h、水平距離s等物理量的關(guān)系式:
 

(2)彈簧長度的壓縮量x與對應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離S的實驗數(shù)據(jù)如下表所示:
彈簧長度壓縮量x(cm) 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75
鋼球飛行水平距離s(m) 1.01 1.50 2.01 2.48 3.01 3.50
從上面的實驗數(shù)據(jù),請你猜測彈簧的彈性勢能EP與彈簧長度的壓縮量x之間有何關(guān)系?為什么?
 

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(1)某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來驗證“加速度與力的關(guān)系”.把打點計時器固定在長木板上,把紙帶穿過打點計時器連在車的左端.將數(shù)字測力計固定在小車上,小車放在長木板上.在數(shù)字測力計的右側(cè)拴有一細(xì)線,細(xì)線跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一重物相連,在重物的牽引下,小車在木板上加速運動,數(shù)字測力計可以直接顯示細(xì)線拉力的大小.精英家教網(wǎng)
①采用數(shù)顯測力計測量細(xì)線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比
 
(填選項前的字母)
A.可以不用平衡摩擦力
B.直接測量小車(包括測力計)所受的拉力,可以減少誤差
C.利用此實驗裝置不用測量重物的質(zhì)量
D.重物的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和數(shù)顯測力計的總質(zhì)量
②圖乙是某同學(xué)在此實驗中獲得的一條紙帶,其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出.已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50HZ,則小車運動的加速度a=
 
m/s2
③保持小車和數(shù)字測力計的總質(zhì)量一定,改變鉤碼的質(zhì)量,測出相應(yīng)的加速度.采用圖象法處理數(shù)據(jù).請同學(xué)們根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出a-F圖象.
④試分析上圖中圖象不過坐標(biāo)原點的原因:
 

(2)在“測定電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中,備有如下器材:
A.干電池
B.電流表(0~0.6A、內(nèi)阻約0.1Ω)
C.靈敏電流計G(滿偏電流Ig=200μA、內(nèi)阻rg=500Ω)
D.滑動變阻器(0~20Ω、2.0A)
E.電阻箱R
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干
①由于沒有電壓表,需要把靈敏電流計G改裝成量程為2V的電壓表,需串聯(lián)一個阻值為
 
Ω的電阻.
②改裝后采用如圖甲所示電路進(jìn)行測量,請在乙圖上完成實物連線.
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③在閉合開關(guān)S前,將滑動變阻器的滑片移動
 
(填“a端”、“中央”或“b 端”).
④丙圖為該實驗繪出的I1-I2圖線(I1為靈敏電流計G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),由圖線可求得被測電池的電動勢E=
 
 V,內(nèi)電阻r=
 
Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:

為了測定某一電壓表的內(nèi)阻,給出了以下器材:
A.待測電壓表(0~l.5V,內(nèi)阻在3.5kΩ~4.5kΩ之間)
B.電流表(0~500μA,內(nèi)阻約為l00Ω)
C.滑動變阻器(0~50Ω)
D.電鍵
E.電源(1.5V的干電池一節(jié))
F.導(dǎo)線若干
要求設(shè)計實驗電路,測量多組I,U數(shù)據(jù),然后作U-I圖線求電壓表的內(nèi)阻.
(1)某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路圖,經(jīng)審查該圖不能滿足測量要求.請指出該電路存在的問題:
 

(2)請你另外設(shè)計一個能滿足測量要求的電路圖,畫在圖乙所示的方框內(nèi).
(3)某同學(xué)用重新設(shè)計的電路進(jìn)行實驗,讀得的各組數(shù)據(jù)用實心圓點標(biāo)于坐標(biāo)圖丙上,如圖所示.根據(jù)各點表示的數(shù)據(jù)描出U-I圖線,由此求得電壓表內(nèi)阻RV=
 
kΩ(保留兩位有效數(shù)字).
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