(1)某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證動量守恒守恒,滑塊1的質(zhì)量為M1,滑塊2的質(zhì)量為M2,兩個遮光條的寬度是相等的.
①氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)調(diào)節(jié)到了水平,實驗時滑塊2在圖中的位置處于靜止?fàn)顟B(tài),將滑塊1從圖示位置以某一向左的初速度釋放,由數(shù)字計時器1讀出滑塊1的遮光條通過光電門1的時間△t1
②滑塊1撞擊到滑塊2后兩者會立刻連接在一起,滑塊2的遮光條剛過光電門2,兩個滑塊在障礙物的作用下即停止運動,在本次實驗中除了已經(jīng)測量出的物理量和已知的物理量,至少還需要測量的一個物理量是
遮光條的寬度d
遮光條的寬度d
(文字說明并用相應(yīng)的字母表示).
③本實驗中,如果等式
M1
d
△t1
=(M2+M1
d
△t2
M1
d
△t1
=(M2+M1
d
△t2
在實驗誤差允許的范圍內(nèi)成立(用測量的物理量的符號表示),就可以驗證動量守恒定律.
(2)①有一內(nèi)阻未知(約20kΩ~60kΩ)、量程(0~3V)的直流電壓表.
某同學(xué)想通過一個多用電表中的歐姆檔,直接去測量上述電壓表的內(nèi)阻,該多用電表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30,歐姆檔的選擇開關(guān)撥至倍率“×
1K
1K
”擋.
先將紅、黑表筆短接調(diào)零后,應(yīng)選用2的圖
圖2
圖2
(選填:“圖2”或“圖3”式連接.
在實驗中,歐姆表的刻度盤如圖4示,電壓表的電阻應(yīng)為
40K
40K
Ω,若這時電壓表的讀數(shù)為1.6V,由此算出此歐姆表中電池的電動勢為
2.8
2.8
V.
分析:(1)要驗證動量守恒,就需要知道碰撞前后的動量,所以要測量碰撞前后滑塊的速度,滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度.
(2)選擇倍率的原則是讓指針指在刻度盤的中間位置附近,歐姆表的內(nèi)部電源的正極與外部負(fù)極插孔相連,歐姆表的讀數(shù)為示數(shù)乘以倍率,由閉合電路的歐姆定律求電動勢.
解答:解:(1)②要驗證動量守恒,就需要知道碰撞前后的動量,所以要測量碰撞前后滑塊的速度,滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度.
所以至少還需要測量的一個物理量是遮光條的寬度d.
③碰撞前滑塊1的速度v1=
d
△t1
,碰撞前系統(tǒng)的動量P=M1
d
△t1

碰撞后滑塊1和2的速度v2=
d
△t2
,碰撞后系統(tǒng)的動量P′=(M2+M1
d
△t2

本實驗中,如果等式M1
d
△t1
=(M2+M1
d
△t2
在實驗誤差允許的范圍內(nèi)成立,就可以驗證動量守恒定律.
(2)當(dāng)歐姆表的指針指在中間位置附近時,測量值較為準(zhǔn)確,根據(jù)讀數(shù)為:示數(shù)×倍率=讀數(shù)知,選擇×1K的擋較好;
歐姆表的正極插孔與內(nèi)部電源的負(fù)極相連,與電壓表構(gòu)成一閉合回路,電流從負(fù)極流出,進(jìn)入電壓表的正極,所以選擇圖2正確;
歐姆表的讀數(shù)為:40×1K=40KΩ;
由題意知歐姆表的內(nèi)阻為30KΩ,與電壓表的內(nèi)阻40KΩ串聯(lián),由歐姆定律可知:
E=I(r+R)=
1,6
4×104
(3×104+4×104)=2.8V.
故答案為:(1)遮光條的寬度d,M1
d
△t1
=(M2+M1
d
△t2

(2)×1k,圖2,40k,2.8
點評:(1)知道運用光電門測量瞬時速度的原理.
(2)本題考查了歐姆表的結(jié)構(gòu)、讀數(shù)和歐姆定律,題目難度不大.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2012?昌平區(qū)二模)(1)某實驗小組利用拉力傳感器和打點計時器探究“動能定理”,如圖1示,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小,在小車的后面連接紙帶,通過打點計時器記錄小車的運動情況,小車中可以放置砝碼.請把下面的實驗步驟補(bǔ)充完整.
實驗主要步驟如下:
①測量
小車
小車
、砝碼和拉力傳感器的總質(zhì)量M,把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過定滑輪與鉤碼相連,將紙帶連接小車并通過打點計時器,正確連接所需電路.
②將小車停在C點,在釋放小車
之前
之前
(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源,在紙帶上打出一系列的點,記錄細(xì)線拉力.
③在小車中增加砝碼,或減少砝碼,重復(fù)②的操作.
④處理數(shù)據(jù).
實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)小車動能的增加量△Ek總是明顯小于拉力F做的功W,你認(rèn)為其主要原因應(yīng)該是上述實驗步驟中缺少的步驟是
平衡摩擦力
平衡摩擦力

(2)小明同學(xué)為測量某金屬絲的電阻率,他截取了其中的一段,用米尺測出金屬絲的長度L,用螺旋測微器測得其直徑為D,用多用電表粗測其電阻約為R.
①該同學(xué)將米尺的0刻度線與金屬絲的左端對齊,從圖2甲)中讀出金屬絲的長度L=
190.0
190.0
mm.
②該同學(xué)用螺旋測微器測金屬絲的直徑,從圖2乙)中讀出金屬絲的直徑D=
0.680
0.680
mm.
③該同學(xué)選擇多用電表“×10”檔粗測金屬絲的電阻,從圖2丙)中讀出金屬絲的電阻R=
220
220
Ω.
④接著,該同學(xué)用伏安法盡可能精確地測出該金屬絲的電阻,然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬絲的電阻率.實驗室提供的器材有:
A.直流電源E(電動勢4V,內(nèi)阻不計)
B.電流表A1(量程0~3mA,內(nèi)阻約50Ω)
C.電流表A2(量程0~15mA,內(nèi)阻約30Ω)
D.電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻10kΩ)
E.電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻25kΩ)
F.滑動變阻器R1(阻值范圍0~15Ω,允許通過的最大電流2.0A)
G.滑動變阻器R2(阻值范圍0~2kΩ,允許通過的最大電流0.5A)
H.待測電阻絲Rx,開關(guān)、導(dǎo)線若干
要求較準(zhǔn)確地測出其阻值,電流表應(yīng)選
C
C
,電壓表應(yīng)選
D
D
,滑動變阻器應(yīng)選
F
F
.(用器材前的字母表示即可)
⑤用圖3示的電路進(jìn)行實驗測得Rx,實驗時,開關(guān)S2應(yīng)向
1
1
閉合(選填“1”或“2”).
⑥請根據(jù)選定的電路圖,在如圖4示的實物上畫出連線(部分線已畫出).

⑦(多選)在下列測定金屬絲的電阻率的幾個步驟中,錯誤的是
AF
AF

A.先用米尺測出金屬絲的長度,再將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空拉直;
B.用螺旋測微器在不同位置測出金屬絲的直徑D各三次,求平均值
.
D
;
C.打開開關(guān),將選好的實驗器材按圖3接成實驗電路;
D.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表和電壓表有合適的示數(shù),讀出并記下這組數(shù)據(jù);
E.改變滑動變阻器的滑鍵位置,重復(fù)進(jìn)行實驗,測出6組數(shù)據(jù),并記錄在表格中;
F.分別計算出電流平均值(
.
I
)和電壓的平均值(
.
U
),再求出電阻的平均值
.
R
=
.
U
.
I
;
G.根據(jù)電阻定律計算出該金屬絲的電阻率.
⑧設(shè)金屬絲的長度為L(m),直徑的平均值為
.
D
(m),電阻的平均值為
.
R
(Ω),則該金屬絲電阻率的表達(dá)式為ρ=
πD2R
4L
πD2R
4L

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某實驗小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實驗裝置來探究當(dāng)合外力一定時,物體運動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系.
精英家教網(wǎng)
①由圖甲中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離s=24cm,由圖乙中游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=
 
cm.該實驗小組在做實驗時,將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間△t1,遮光條通過光電門2的時間△t2,則滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度的表達(dá)式v1=
 
,滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度的表達(dá)式v2=
 
,則滑塊的加速度的表達(dá)式a=
 
.(以上表達(dá)式均用字母表示)
②某同學(xué)用質(zhì)量為100g滑動塊做實驗,每次實驗在吊掛之處逐次增加一個質(zhì)量為50g的砝碼,細(xì)繩質(zhì)量可忽略,則下列曲線何者最適合描述滑塊加速度隨著吊掛砝碼個數(shù)的變化
 

(2)多用電表是一種重要的電路檢測工具,其用途很廣.以下是某研究性學(xué)習(xí)小組利用一個量程合適的電壓表測量一個多用電表歐姆檔的內(nèi)部電源的電動勢的實驗,假設(shè)你是組員,請你按要求完成以下任務(wù):精英家教網(wǎng)
①用多用電表測量電壓表的阻值.為此,應(yīng)先對多用電表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,具體操作是
 
;然后把多用電表的選擇開關(guān)旋到歐姆檔,選擇合適的倍率檔后進(jìn)行歐姆調(diào)零;最后進(jìn)行電壓表的電阻測量.以下是實驗用的電壓表和待測多用電表,請你把實驗電路連接好.
②小組其他成員從多用表刻度盤上讀出電阻刻度中間數(shù)值為30,電壓表的讀數(shù)為U,歐姆表指針?biāo)傅目潭葹閚,此時歐姆檔的選擇開關(guān)撥至倍率“×1K”檔,并且在實驗過程中,一切操作都是正確的,請你寫出歐姆表電池的電動勢表達(dá)式:
 
.(不要求寫出推導(dǎo)過程)

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某實驗小組利用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律.他們將拉力傳感器一端與細(xì)繩相連,另一端固定在小車上,用拉力傳感器及數(shù)據(jù)采集器記錄小車受到的拉力F的大。恍≤嚭竺娴拇螯c計時器,通過拴在小車上的紙帶,可測量小車勻加速運動的速度與加速度.圖乙中的紙帶上A、B、C為三個計數(shù)點,每兩個計數(shù)點間還有打點計時器所打的4個點未畫出,打點計時器使用的是50Hz交流電源.

①由圖乙,AB兩點間的距離為S1=3.27cm,AC兩點間的距離為S2=
8.00
8.00
cm,小車此次運動經(jīng)B點時的速度vB=
0.400
0.400
m/s,小車的加速度a=
1.46
1.46
m/s2;(保留三位有效數(shù)字)
②要驗證牛頓第二定律,除了前面提及的器材及已測出的物理量外,實驗中還要使用
天平
天平
來測量出
小車的總質(zhì)量
小車的總質(zhì)量
;
③由于小車受阻力f的作用,為了盡量減小實驗的誤差,需盡可能降低小車所受阻力f的影響,以下采取的措施中必要的是
A
A

A、適當(dāng)墊高長木板無滑輪的一端,使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑
B、應(yīng)使鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(加上傳感器)的總質(zhì)量M
C、定滑輪的輪軸要盡量光滑
(2)某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)電阻r,R為電阻箱.實驗室提供的器材如下:電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ),電阻箱(阻值范圍0~99.9Ω);開關(guān)、導(dǎo)線若干.
①請根據(jù)圖甲的電路圖,在圖乙中畫出連線,將器材連接成實驗電路;
②實驗時,改變并記錄電阻箱R的阻值,記錄對應(yīng)電壓表的示數(shù)U,得到如下表所示的若干組 R、U的數(shù)據(jù).根據(jù)圖丙所示,表中第4組對應(yīng)的電阻值讀數(shù)是
13.9
13.9
Ω;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
電阻R/Ω 60.5 35.2 20.0 9.9 5.8 4.3 3.5 2.9 2.5
電壓U/V 2.58 2.43 2.22 2.00 1.78 1.40 1.18 1.05 0.93 0.85
③請推導(dǎo)
1
U
1
R
的函數(shù)關(guān)系式(用題中給的字母表示)
1
U
=
1
E
+
r
ER
1
U
=
1
E
+
r
ER
,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如圖丁所示的
1
U
-
1
R
圖線,由圖線得出電池組的電動勢E=
2.86
2.86
V,內(nèi)電阻r=
5.86
5.86
Ω.(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)某實驗小組利用甲圖測定電池的電動勢和內(nèi)電阻,實驗中記錄了六組數(shù)據(jù).請在坐標(biāo)紙上畫出U-I圖象,并根據(jù)圖象求出待測電池的電動勢E=
 
V,內(nèi)電阻r=
 
Ω.
U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
精英家教網(wǎng)
(2)事實上,由于實驗中所用電表不是理想的,測量時必定存在系統(tǒng)誤差.為消除系統(tǒng)誤差,實驗小組按如圖乙所示電路進(jìn)行操作:閉合電鍵S1后,先將單刀雙擲開關(guān)S2置于1,多次改變滑動變阻器滑片的位置,測量多組U、I的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中作出U-I圖線(如圖丙中A線所示),然后將單刀雙擲開關(guān)置于2,多次改變滑動變阻器滑片的位置,同樣測量多組U、I的數(shù)據(jù),作出U-I圖線(如圖丙中B線所示).A、B兩線在坐標(biāo)軸上的縱、橫截距分別是為U1、U2、I1、I2,則該電源的電動勢E=
 
,內(nèi)電阻r=
 

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