④計算重力加速度的表達(dá)式為說明: 這是一道開放性實驗試題.在中學(xué)階段已經(jīng)學(xué)到了多種測重力加速度g的實驗方法.該試題提供了X星球表面作為實驗場所.要求考生應(yīng)用所學(xué)的知識在試題所提供的器材中選擇合適的器材組合.進(jìn)行測量. (電學(xué)實驗題編題者:史獻(xiàn)計 黃皓燕 王 峰) 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(1)某同學(xué)用如圖1所示的裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?br />①電火花計時器的工作電壓是______,頻率______;
②打出的紙帶如圖2所示,實驗時紙帶的______端是和重物相連接;(選填“甲”或“乙”)
③紙帶上1至9各點為計時點,由紙帶所示數(shù)據(jù)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣仁莀_____;
④若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣日鎸崝?shù)值是9.8m/s2,請任意寫出一個測量值與真實值有差異的原因______;
⑤本次實驗測量的相對誤差為______.(保留兩位有效數(shù)字)

(2)有一只電壓表,量程已知,內(nèi)阻為RV,另有一電池組(電動勢未知,但不超過電壓表的量程,內(nèi)阻可忽略),小明同學(xué)用這只電壓表和電池組,再加一個開關(guān)和一些連接導(dǎo)線,設(shè)計出測量某一高阻值電阻Rx的實驗方法.(已知Rx的阻值和電壓表的內(nèi)阻RV相差不大)
①若他通過兩個步驟測出了Rx的值,請在下面方框內(nèi)邦他畫出測量步驟(一)和步驟(二)的實驗電路圖;

②簡要寫出他在測量步驟(一)和(二)中需記錄的數(shù)據(jù);
步驟(一)______;步驟(二)______;(以上兩空用字母表示并用文字作簡要說明)
③用②中的數(shù)據(jù)表示高阻值電阻Rx的表達(dá)式Rx=______.

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(2011?肇慶一模)(1)某同學(xué)用如圖1所示的裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?BR>①電火花計時器的工作電壓是
220V
220V
,頻率
50Hz
50Hz
;
②打出的紙帶如圖2所示,實驗時紙帶的
端是和重物相連接;(選填“甲”或“乙”)
③紙帶上1至9各點為計時點,由紙帶所示數(shù)據(jù)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣仁?!--BA-->
9.4m/s2
9.4m/s2
;
④若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣日鎸崝?shù)值是9.8m/s2,請任意寫出一個測量值與真實值有差異的原因
紙帶受到摩擦阻力和空氣阻力
紙帶受到摩擦阻力和空氣阻力
;
⑤本次實驗測量的相對誤差為
4.1%
4.1%
.(保留兩位有效數(shù)字)

(2)有一只電壓表,量程已知,內(nèi)阻為RV,另有一電池組(電動勢未知,但不超過電壓表的量程,內(nèi)阻可忽略),小明同學(xué)用這只電壓表和電池組,再加一個開關(guān)和一些連接導(dǎo)線,設(shè)計出測量某一高阻值電阻Rx的實驗方法.(已知Rx的阻值和電壓表的內(nèi)阻RV相差不大)
①若他通過兩個步驟測出了Rx的值,請在下面方框內(nèi)邦他畫出測量步驟(一)和步驟(二)的實驗電路圖;

②簡要寫出他在測量步驟(一)和(二)中需記錄的數(shù)據(jù);
步驟(一)
按圖中所示連接實驗電路,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U1
按圖中所示連接實驗電路,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U1
;步驟(二)
按圖中所示連接實驗電路,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U2
按圖中所示連接實驗電路,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U2
;(以上兩空用字母表示并用文字作簡要說明)
③用②中的數(shù)據(jù)表示高阻值電阻Rx的表達(dá)式Rx=
(U1-U2)
U2
RV
(U1-U2)
U2
RV

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為了測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù),實驗室可以提供如下器材:A端固定、B端高度可以調(diào)節(jié)的長木板一塊、小木塊一個、計時器一個、米尺一把。已知重力加速度為g。

填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖,完善以下實驗步驟:

a. 調(diào)節(jié)長木板B端高度,讓木塊從板上C點由靜止開始下滑到板的底端A處,用計時器記下木塊下滑所用的時間t。

b.用米尺測量C與A之間的距離s,則木塊下滑的加速度a= 。

c.用米尺測量長木板B端相對于水平桌面的高度h和長木板的總長度l。根據(jù)牛頓第二定律,可求得木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)的表達(dá)式=____________。(用實驗的測量量表示)

d.改變_____________________________________,重復(fù)上述測量和計算,求出的平均值。

在上述實驗中,為減小實驗誤差,某同學(xué)通過改變斜面的傾角θ,測出了多個加速度a1、a2、a3 ,并計算出加速度的平均值,用該平均值計算出動摩擦因數(shù)。你認(rèn)為該同學(xué)的方法是否正確,并說明理由 。

 

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(1)如圖所示,在高為h的平臺邊緣水平拋出小球A,同時在水平地面上距臺面邊緣水平距離為s處豎直上拋小球B,兩球運動軌跡在同一豎直平面內(nèi),不計空氣阻力,重力加速度為g。若兩球能在空中相遇,則小球A的初速度VA應(yīng)大于     ,A、B兩球初速度之比      

(2)在探究合力的方法時,先將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩。實驗時,需要兩次拉伸橡皮條,一次是通過兩細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條,另一次是用一個彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條。

實驗 對兩次拉伸橡皮條的要求中,下列哪些說法是正確的    (填字母代號)

A.   將橡皮條拉伸相同長度即可 B. 將橡皮條沿相同方向拉到相同長度

C.將彈簧秤都拉伸到相同刻度  D.將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置

同學(xué)們在操作過程中有如下議論,其中對減小實驗誤差有益的說法是     (填字母代號)

A.   兩細(xì)繩必須等長

B.   彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行

C.   用兩彈簧秤同時拉細(xì)繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大

D.   拉橡皮條的細(xì)繩要長些,標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點要遠(yuǎn)些

(3)要測量電壓表V1的內(nèi)阻RV,其量程為2V,內(nèi)阻約2KΩ。實驗室提供的器材有:

電流表A,量程0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω;

電壓表V2,量程5V,內(nèi)阻為5KΩ;

定值電阻R1,阻值30Ω;

定值電阻R2,阻值為3KΩ;

滑動變阻器R3,最大阻值100Ω,額定電流1.5A;

電源E,電動勢6V,內(nèi)阻約0.5Ω;

開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干。

有人擬將待測電壓表V1 和電流表A串聯(lián)接入電壓合適的測量電路中,測出V1 的電壓和電流,再計算出RV。該方案實際上不可行,其最主要的原因是        

請從上述器材中選擇必要的器材,設(shè)計一個測量電壓表V1內(nèi)阻RV的實驗電路。要求測量盡量準(zhǔn)確,實驗必須在同一電路中,且在不增減元件的條件下完成。試畫出符合要求的實驗電路圖(圖中電源與開關(guān)已連接好),并標(biāo)出所選元件的相應(yīng)字母代號:      

由上問寫出V1內(nèi)阻RV的表達(dá)方式,說明式中各測量量的物理意義。

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在做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗時,實驗小組A不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分損壞了,剩下的一部分紙帶上各點間的距離如圖所示的數(shù)值,已知打點計時器的周期為T=0.02s,重力加速度g=10 m/s2;重錘的質(zhì)量為m,已知S1=0.98cm, S2=1.42cm,S3=1.78cm,則

(1)記錄B點時重錘的速度表達(dá)式vB=­_________(寫計算式用字母表示) ;

(2)重錘從B點到C點重力勢能變化量是__________;

(3)記錄C點時重錘的動能EKC=0.320m ,重錘從B點到C點動能變化量是__________;

重要說明:以上3空答案的數(shù)值或表達(dá)式的系數(shù)均取3位小數(shù)

(4)我們發(fā)現(xiàn),△EP減  和△Ek增  并不嚴(yán)格相等,產(chǎn)生誤差的主要原因是_________________________________________________________________________。

 

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8.如圖是用高電阻放電法測電容的實驗電路圖.其原理是測出電容器在充電電壓為U時所帶的電荷量Q,從而求出其電容C.

該實驗的操作步驟如下:

(1)按電路圖接好實驗電路.

(2)接通電鍵S,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,使微安表的指針接近滿刻度.記下這時的電壓表讀數(shù)U0=6.2V和微安表讀數(shù)I0=490μA.

(3)斷開電鍵 S并同時開始計時,每隔5s或10s讀一次微安表的讀數(shù)i,將讀數(shù)記錄在預(yù)先設(shè)計的表格中.

(4)根據(jù)表格中的12組數(shù)據(jù),以t為橫坐標(biāo),i為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上描點(在圖中用“×”表示).根據(jù)以上實驗結(jié)果和圖象,可以估算出當(dāng)電容器兩端電壓為U0時該電容器所帶的電荷量Q0約為   C,從而算出該電容器的電容約為      F.

思路分析與參考答案: 用一條光滑曲線將坐標(biāo)系中的點依次相連,得到放電曲線,曲線跟橫軸所圍的面積就表示放電過程放出的電荷量.每小方格代表的電荷量為 q = 2.5×104 C.用四舍五入的方法數(shù)得小方格有 32個,因此 Q0 = 8×103 C.根據(jù) C = Q0/U0,得電容為 C =1.3×103F.

9.有一內(nèi)阻未知(約25kΩ ~ 35kΩ)、量程未知(約25V ~ 35V),共有30個均勻小格的直流電壓表 V.

  (1)某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中想通過上述電壓表測量一個多用表中歐姆檔的內(nèi)部電源的電動勢,他們從多用表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30.

   A.請你將他們的實驗電路連接起來.他們在實驗過程中,歐姆檔的選擇開關(guān)撥至倍率“×_______” .

   B.在實驗中,同學(xué)讀出電壓表的讀數(shù)為U,歐姆表指針?biāo)傅目潭葹?i>n,并且在實驗過程中,一切操作都是正確的,請你導(dǎo)出歐姆表電池的電動勢表達(dá)式.

(2)若在實驗過程中測得該電壓表內(nèi)阻為30kΩ,為了測出電壓表的量程,現(xiàn)有下列器材可供選用,要求測量多組數(shù)據(jù),并有盡可能高的精確度.

標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1:量程3V,內(nèi)阻3kΩ

電流表A:量程0~3A,內(nèi)阻未知

滑動變阻器:總阻值1kΩ

穩(wěn)壓電源E:30V,內(nèi)阻不能忽略

電鍵、導(dǎo)線若干

A.在右邊方框中畫出實驗電路圖

B.選用記錄數(shù)據(jù)中任一組,寫出計算量程的

表達(dá)式Ug =  ______________.

式中各字母的意義是:____________________________________________.

思路分析與參考答案:(1)A.電路如圖所示,測電阻時應(yīng)盡量使指針指在中間值附近,所以應(yīng)選“×1k”.

   B.歐姆表中值電阻為R = 30×1kΩ= 30000Ω,歐姆表指n刻度,則電壓表內(nèi)電阻RV = 1000n,流過電壓表電流IV = U/RV = U/(1000n),根據(jù)閉合電路歐姆定律電池電動勢E = U + IVR = U

(2)A.如圖所示.,所以不能用電流表;又電壓表的量程較小于電源電動勢,所以滑動變阻器應(yīng)用分壓接法.

B.Ug = ,其中N:V表指針?biāo)父駭?shù),U1:V1表讀數(shù).

10. 電源的輸出功率P跟外電路的電阻R有關(guān).下左圖是研究它們的關(guān)系的實驗電路.為了便于進(jìn)行實驗和保護(hù)蓄電地,給蓄電池串聯(lián)了一個定值電阻R0,把它們一起看作電源(圖中虛線框內(nèi)部分).于是電源的內(nèi)電阻就是蓄電池的內(nèi)電阻和定值電阻R0之和,用r表示.電源的電動勢用E表示.

 (1)寫出電源的輸出功率P跟E、r、R的關(guān)系式:      .(電流表與電壓表都看作理想電表)

 (2)在下右圖的實物圖中按照下左圖畫出連線,組成實驗電路.

     

  

(3)下表中給出了6組實驗數(shù)據(jù),根據(jù)這些數(shù)據(jù).在圖中的方格紙中畫出P-R關(guān)系圖線.根據(jù)圖線可知,電源輸出功率的最大值是_____________W,當(dāng)時對應(yīng)的外電阻是_____________Ω.

 

 

(4)由表中所給出的數(shù)據(jù),若已知跟電源串聯(lián)的定值電阻的阻值為R0= 4.5Ω,還可以求得該電源的電動勢E = _________V,內(nèi)電阻r0 = __________Ω.

 

思路分析與參考答案:(1)P = E2R / (R+r) (2) 圖略 (3) 圖略,0.80 5.0 

(4)4.0 0.5 

11.現(xiàn)有一阻值為10.0Ω的定值電阻、一個電鍵、若干根導(dǎo)線和一個電壓表,該電壓表表面上有刻度但無刻度值,要求設(shè)計一個能測定某電源內(nèi)阻的實驗方案.(已知電壓表內(nèi)阻很大,電壓表量程大于電源電動勢,電源內(nèi)阻約為幾歐),要求:

  (1)在下邊方框中畫出實驗電路圖

  (2)簡要寫出完成接線后的實驗步驟

  (3)用測得的量計算電源內(nèi)阻的表達(dá)式r = ________.

思路分析與答案:(1)如圖所示

(2)①斷開電鍵,記下電壓表偏轉(zhuǎn)的格數(shù)N1

②合上電鍵,記下電壓表偏轉(zhuǎn)的格數(shù)N2

12.現(xiàn)要求測量一個阻值較大的電阻Rx的阻值.從實驗?zāi)軌蛘业降膶嶒炂鞑娜缦拢?/p>

   電動勢與內(nèi)電阻均未知的直流電源E

   滑動變阻R1(全電路為300Ω)

   標(biāo)準(zhǔn)電阻R0(阻值已知)

   電壓表2只,V1、V2(量程均能滿足實驗要求)

   開關(guān)(單刀開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)各一個)

   導(dǎo)線若干

   某同學(xué)通過實驗研究發(fā)現(xiàn)Rx的阻值數(shù)值級與R0及電壓表內(nèi)電阻相當(dāng),于是他設(shè)計了一種電路,其控制電路出圖所示.

   (1) 請你在圖中補全測量電路.(要求標(biāo)出實驗器材符號)

   (2) 簡要寫出實驗的測量原理及電阻Rx的計算表達(dá)式.(表達(dá)式中的物理量需要加以說明).

思路分析與答案:(1)電路圖如圖所示.

    (2) 將S2與1接通,讀出電壓表V2示數(shù)U1,并讀出電壓表V1示數(shù)U;再將S2與2接通,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數(shù)仍為U(即電壓表V1示數(shù)不變),讀出電壓表V2示數(shù)U2.在R0、Rx串聯(lián)電壓保持不變時,根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路性質(zhì)可知U1U2 = R0Rx,故Rx =

(熱學(xué)實驗題編題者:孫道華 魏  昕)

13.在用油膜法粗測分子直徑的實驗中,在哪些方面作了理想化的假設(shè)

_____________________________________________________________________.

下面是一次實際測量的數(shù)據(jù)。將1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的酒精溶液,已知1cm3的油酸酒精溶液有50滴.現(xiàn)取1滴油酸酒精溶液滴在水面上,隨著酒精溶于水,油酸在水面上形成一單分子薄層,測出這一薄層的面積為0.2m2。由此可計算出油酸分子的直徑為____________m。

思路分析與答案:1.將油膜看成單分子膜;將油分子看作球形;認(rèn)為油分子是一個緊挨一個的.   2.5×10-10m

14.在做用油膜法估測分子大小的實驗中,已知實驗室中使用的酒精油酸溶液的體積濃度為A,又用滴管測得每N滴這種酒精油酸的總體積為V,將一滴這種溶液滴在淺盤中的水面上,在玻璃板上描出油膜的邊界線,再把玻璃板放在畫有邊長為a的正方形小格的紙上(如右圖)測得油膜占有的小正方形個數(shù)為X.

  ⑴ 用以上字母表示油酸分子的大小d。

  ⑵ 從右圖中數(shù)得油膜占有的小正方形個數(shù)為X =________________.

思路分析與答案:1.D =      2.X = 57.

 

(光學(xué)實驗題編題者:孫松慶 丁家旗)

15.如圖(a)所示是利用雙縫干涉測定單色光波長的實驗裝置,濾光片的作用是_____,單縫的作用是_______________,雙縫的作用是______________,單縫和雙縫之間的方向關(guān)系是_______________.某同學(xué)在做該實驗時,第一次分劃板中心刻度對齊A條紋中心時(圖1),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖3所示,第二次分劃板中心刻度對齊B條紋中心時(圖2),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖4所示,已知雙縫間距為0.5mm,從雙縫到屏的距離為1m,則圖3中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為__________mm.圖4游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_______________mm.實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是______________,所測單色光的波長為___________m.

 

(a)

 

思路分析與答案:獲得單色光,產(chǎn)生線光源,產(chǎn)生相干光源,平行,11.5mm,16.7mm,減小實驗誤差,6.5×10-7

16.測定玻璃折射率的實驗中

(1) 某同學(xué)做實驗插針的步驟如下:

A.    在表示入射光線的AO上插上大頭針P1P2

B.     通過玻璃磚觀察P1P2,調(diào)整視線,直到P1的像被P2的像擋住

C.     在觀察一側(cè)插上大頭針P3P4,并記下P3P4的位置。

這位同學(xué)在操作中有什么重要疏漏?

(2) 以通過P1P2的直線與玻璃磚的交點O為圓心,以某一適當(dāng)長度R為半徑畫圓.與OA交于P,于OO′的延長線交于Q,從PQ分別做玻璃磚界面的法線NN′的垂線,P′和Q′分別為垂足,如圖所示,用刻度尺量得PP′=45mm,QQ′=30mm.求玻璃磚的折射率.

思路分析與答案:(1)疏漏:插針時應(yīng)使P3擋住P1P2的像,P4擋住P1、P2P3的像.(2)根據(jù)折射定律:

       

(用多用電表探測黑箱內(nèi)的電學(xué)元件

練習(xí)使用示波器

(黑箱、示波器、傳感器等實驗題編題者:錢嘉偉 郭  穎  潘天飛)

17.如圖,甲為在10℃左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理圖,箱內(nèi)的電阻R1=2kΩ,R2 = 1.5kΩ,R3 = 4kΩ,Rt為熱敏電阻,它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示,當(dāng)a、b端電壓Uab<0,電壓鑒別器會令開關(guān)S接通,恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱,使箱內(nèi)溫度提高;當(dāng)Uab>0時,電壓鑒別器使S斷開,停止加熱.則恒溫箱內(nèi)的溫度大約恒定在   ℃.

[解析]電熱絲在工作與不工作的臨界狀態(tài)上,ab電勢相等.此時R2、Rt兩端電壓勢必相等,因此就有R1/ R2R3/ Rt,由此可算得Rt=3kΩ.從熱敏電阻的Rt圖像可知Rt=3kΩ時,溫度為25℃.

[思路點撥]本題由電路知識算出臨界狀態(tài)下熱敏電阻的阻值,再通過查Rt圖像的方法推得溫度.

18.如圖所示,A、BC為黑箱上的三個接點,已知任意兩個接點間最多只能接一個元件,可能的元件有電池、電阻和二極管.

(1)用多用電表判斷黑箱內(nèi)有無電池,操作方法是:

_____________________________________________.

(2)經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)黑箱內(nèi)沒有電池,用多用電表的歐姆擋測量各接點間的電阻,結(jié)果如下,試在圖中畫出黑箱內(nèi)一種可能的電路.

紅表筆接點

C

B

B

C

黑表筆接點

B

C

B

A

A

表盤示數(shù)

很小

很大

AB間阻值R略大

很大

 

[解析](1)用多用電表的直流電壓擋測各對接點間的電壓,若任意一組接點間均無電壓,則能說明黑箱內(nèi)沒有電池.

(2)用歐姆檔測量時,黑表筆雖然插負(fù)接線孔,但連接的是歐姆表內(nèi)電源的正極.黑表筆接B點,紅表筆接C點,電流是從B流向C的;而反接時,電流是從C流向B的,兩次阻值相差很多說明CB間有二極管,且二極管的“+”極與B點相接.

 A、B間正接反接,阻值恒定,說明A、B可能存在電阻.

黑表筆接A點,紅表筆接C點,有阻值且阻值比R略大;反接時阻值很大.說明A、B間的電阻與BC間的二極管串聯(lián)才有這種情況,且AC間不可能有其它電阻或二極管構(gòu)成一條支路與上述電阻、二極管支路并聯(lián),否則現(xiàn)象與表格最后兩列的結(jié)果無法相符.黑箱內(nèi)元件連接如圖所示.

[思路點撥]熟悉電路串并聯(lián)的基本性質(zhì),掌握二極管單向通電的特性.

19.若示波器所顯示的輸入波形如圖所示,要將波形上移,應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的________旋鈕;要使此波形橫向展寬,應(yīng)調(diào)節(jié)________旋鈕;要使屏上能夠顯示3個完整的波形,應(yīng)調(diào)節(jié)_____________________旋鈕.

[解析]豎直位移,X增益,掃描范圍和掃描微調(diào)

[思路點撥]熟悉J2459型示波器的面板,掌握面板上各旋鈕、開關(guān)的名稱和作用,會進(jìn)行基本的操作,并要理解示波器的基本構(gòu)造和工作原理.

 


同步練習(xí)冊答案