(1)某同學(xué)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒”.
①請完善以下實(shí)驗(yàn)步驟:
a.用游標(biāo)卡尺測遮光條的寬度,多次測量取平均值L;
b.實(shí)驗(yàn)時(shí),先接通氣源,再調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平位置;
c.將滑塊從圖示位置由靜止釋放,讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t;
d.計(jì)算出滑塊通過光電門的速度v=
 
(用上述測量出的物理量表示).
②實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有:鉤碼的質(zhì)量m、
 

 
(用文字說明和相應(yīng)字母表示).
③本實(shí)驗(yàn)通過比較
 
 
,在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等(用測量的物理量符號表示),從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.
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(2)某同學(xué)想測量某導(dǎo)電溶液的電阻率,先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個(gè)電極(接觸電阻不計(jì)),兩電極相距L=0.700m,其間充滿待測的導(dǎo)電溶液.用如下器材進(jìn)行測量:
電壓表(量程l5V,內(nèi)阻約30kΩ);     電流表(量程300μA,內(nèi)約50Ω);
滑動(dòng)變阻器(10Ω,1A);              電池組(電動(dòng)勢E=12V,內(nèi)阻r=6Ω);
單刀單擲開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干.
下表是測量通過管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).實(shí)驗(yàn)中用20分度的游標(biāo)卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑,結(jié)果如圖3所示.
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240
根據(jù)以上所述請回答下面的問題:
①玻璃管內(nèi)徑d=
 
mm.
②請?jiān)趫D2中補(bǔ)畫出未連接的導(dǎo)線.
③根據(jù)表數(shù)據(jù)在圖4坐標(biāo)中已描點(diǎn),請作出U-I圖象,由圖象求出電阻R=
 
Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).
④計(jì)算該導(dǎo)電溶液的電阻率表達(dá)式是:ρ=
 
 (用R、d、L表示).
分析:(1)本實(shí)驗(yàn)中由于遮光條通過光電門的時(shí)間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時(shí)速度大小;比較重力勢能的減小量和動(dòng)能的增加量是否相等即可判斷機(jī)械能是否守恒.
(2)掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法,即主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀;本題的關(guān)鍵是正確做出U-I圖象,并求出待測電阻大小,然后根據(jù)
RV
Rx
Rx
RA
大小選擇電流表內(nèi)外接法;通過比較滑動(dòng)變阻器最大阻值與待測電阻大小選擇分壓式還是限流式
解答:解:(1)①由于遮光條通過光電門的時(shí)間極短,可以利用平均速度來代替其瞬時(shí)速度,因此滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為:v=
L
△t

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知,該實(shí)驗(yàn)中只要比較重力勢能的減小量和動(dòng)能的增加量是否相等即可判斷機(jī)械能是否守恒,故需要測量的物理量為:滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s,滑塊的質(zhì)量M.
③鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)為研究對象,其重力勢能的減小量為mgs,系統(tǒng)動(dòng)能的增量為
1
2
(m+M)(
L
△t
)
2
,因此只要比較二者是否相等,即可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒.
(2)①游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d=30mm+15×0.05mm=30.75mm   
②③用直尺將各點(diǎn)連接,舍去偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn),畫出的圖象如圖所示,可求出電阻R=4.6×104Ω
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④根據(jù)R=
ρL
1
4
πd2
可得ρ=
πRd2
4L

故答案為:
(1)①
L
△t

②遮光條初始位置到光電門的距離s; 滑塊的質(zhì)量M 
③mgs;  
1
2
(m+M)(
L
△t
)2

(2)①30.75 mm         
 ②如圖所示
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③4.6×104
πRd2
4L
點(diǎn)評:物理實(shí)驗(yàn)如何變化,正確理解實(shí)驗(yàn)原理都是解答實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵,同時(shí)加強(qiáng)物理基本規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用;
電流表內(nèi)外接法的選擇方法:若電表內(nèi)阻為不確定值時(shí),應(yīng)通過比較
RV
Rx
Rx
RA
的大小選擇電流表的內(nèi)外接法;若滑動(dòng)變阻器的最大電阻遠(yuǎn)小于待測電阻值時(shí),變阻器應(yīng)用分壓式接法.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

Ⅰ、(1)某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量重力加速度.請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng):
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源
;②
重物釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
重物釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

(2)該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個(gè)打點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn),測得點(diǎn)A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點(diǎn)的頻率為f,則打E點(diǎn)時(shí)重物速度的表達(dá)式為vE=
(h5-h3)f
2
(h5-h3)f
2
;若分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度數(shù)值,并在坐標(biāo)系中畫出速度的二次方(v2)與距離(h)的關(guān)系圖線,如圖丙所示,則重力加速度g=
9.4
9.4
m/s2

Ⅱ.如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖.圖中A為小車,B為裝有砝碼的小桶,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連,計(jì)時(shí)器接50HZ交流電.小車的質(zhì)量為m1,小桶(及砝碼)的質(zhì)量為m2

(1)下列說法正確的是
D
D

A.每次改變小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力
B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源
C.本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1
D.在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)作a-
1
m1
圖象
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測量得到的圖3a-F圖象,可能是圖中的圖線
.(選填“甲”、“乙”、“丙”)

(3)如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出.由此可求得小車的加速度大小
0.48或0.49
0.48或0.49
  m/s2.(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)某同學(xué)利用如圖1所示裝置做“探究彈簧彈力和彈簧伸長量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了彈簧的彈力F與彈簧的長度L的關(guān)系圖象(圖2).

A.根據(jù)此圖線可求出該彈簧的勁度系數(shù)k=
30
30
N/m.
B.請說明圖線與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值的物理意義:
彈簧原長為6cm
彈簧原長為6cm

(2)另一同學(xué)受上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),用橡皮筋代替彈簧探究其彈力F與伸長量x之間的關(guān)系,測得數(shù)據(jù)如表 
測量組次 1 2 3 4 5 6
槽碼總重力
G(N)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
橡皮筋伸
長量x(mm)
0 3.0 8.0 18.0 34.0 70.0
A.請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖3中畫出F-x關(guān)系圖象
B.根據(jù)圖象知當(dāng)橡皮筋所懸掛的槽碼重0.25N時(shí),橡皮筋的伸長量是
13
13
mm.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

本題共18分,其中(1)問8分,(2)問10分
(1)某同學(xué)利用如圖圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,其實(shí)驗(yàn)的部分原理是利用平拋運(yùn)動(dòng)的知識.那么:
①實(shí)驗(yàn)中必須要求的條件是
 

A.弧形斜槽必須盡可能的光滑
B.弧形斜槽末端的切線必須水平
C.必須測量出小球的質(zhì)量m,
D.小球每次必須從同一高度處滾下
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②實(shí)驗(yàn)中測得弧形斜槽末端離地面的高度為H,將鋼球從斜槽的不同高度h處靜止釋放,鋼球的落點(diǎn)距弧形斜槽末端的水平距離為s.則當(dāng)s2與H、h的理論關(guān)系滿足s2=
 
時(shí),小球的機(jī)械能守恒.
③實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不滿足理論計(jì)算得到的s2-h關(guān)系,該同學(xué)認(rèn)為出現(xiàn)這一結(jié)果的原因除了摩擦和空氣阻力等外,還有一個(gè)原因可能是小球的大小,因此又用游標(biāo)卡尺測了小球的直徑,其結(jié)果如圖圖乙所示.關(guān)于該同學(xué)認(rèn)為“小球的大小”對結(jié)果有影響的分析,你認(rèn)為正確嗎?
 
.(不需說明理由),小球的直徑為
 
mm.
(2)(10分)某同學(xué)為了測量一個(gè)在不同電壓下工作時(shí)的電熱器Rx的阻值,已知電熱器的額定電壓為12V.在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,該同學(xué)記錄的測量數(shù)據(jù)如下:
U/V 0 1.0 2.2 3.0 5.0 8.0 10.0 12.0
I/A 0 0.08 0.15 0.20 0.30 0.40 0.45 0.50
請根據(jù)上述信息完成下列問題:
①(2分)除電熱器外,實(shí)驗(yàn)室里還給該同學(xué)提供了如下器材供選擇:
A.電流表(0~3A,0.1Ω)
B.電流表(0~0.6A,10Ω)
C.電壓表(0~3V,1kΩ)         D.電壓表(0~1 5V,30kΩ)
E.滑動(dòng)變阻器(0~10Ω,0.3A)    F.滑動(dòng)變阻器(0~l0Ω,2A)
G.輸出電壓為l6V的學(xué)生電源,H.導(dǎo)線、開關(guān).那么該同學(xué)選擇使用的器材是:
 
.(填序號)
②(4分)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.
③(4分)在圖圖丙中的坐標(biāo)紙上作出U-I圖象.并根據(jù)圖象說明電熱器的電阻大小隨電壓變化的關(guān)系
 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某同學(xué)利用如圖1所示的裝置,探究水平面上兩物體間滑動(dòng)摩擦力f與正壓力FN之間的關(guān)系,按照正確的操作步驟,適當(dāng)添加鉤碼,使其能夠帶動(dòng)小車向右運(yùn)動(dòng).
①實(shí)驗(yàn)中小車的運(yùn)動(dòng)是否必須為勻速直線運(yùn)動(dòng)?
答:
(填“是”或者“否”)
②實(shí)驗(yàn)中用來表示滑動(dòng)摩擦力f大小的是:
D
D
;表示兩物體間正壓力FN大小的是
C
C
(填選項(xiàng)符號)
A.鉤碼重力   B.小車、木塊和砝碼重力   C.木塊和砝碼總重力   D.彈簧秤讀數(shù)
(2)如圖2所示為加速度傳感器裝置,兩個(gè)完全相同的輕彈簧之間連接一滑塊,兩輕彈簧分別與裝置左、右端連接,滑塊處于裝置內(nèi)光滑水平面上,滑塊與變阻器的金屬滑片P固定在一起,電壓表通過導(dǎo)線一端與變阻器中點(diǎn)O連接,另一端與滑片P連接,裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),滑片P位于變阻器正中央.已知兩個(gè)彈簧的勁度系數(shù)均為k,滑塊質(zhì)量為m,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,變阻器總阻值為R0、全長為l,電壓表為理想電壓表,不計(jì)滑片質(zhì)量和空氣阻力,現(xiàn)讓裝置在水平方向作勻速直線運(yùn)動(dòng),電壓表讀數(shù)在合適的范圍內(nèi),如果將電壓表上刻度改為相應(yīng)加速度數(shù)值,則成為加速度計(jì).
①電壓表的示數(shù)最大值不得小于
R0E
2(R0+r)
R0E
2(R0+r)

②當(dāng)加速度大小為a時(shí),電壓表讀數(shù)為U,請寫出a的表達(dá)式a=
2kl(R0+r)U
mR0E
2kl(R0+r)U
mR0E

③若電源使用較長時(shí)間后,電動(dòng)勢E減小,內(nèi)阻r增大,該加速度計(jì)讀數(shù)與實(shí)際值比較:
偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小”或“一致”)

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