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实验题:

(1)让小车拖着纸带从某一倾斜的木板上滑下,启动打点计时器,在纸带上留下如图所示的点迹。已知打点周期为T,点迹间各段长度已标在图上。若要求得该过程中小车运动的平均加速度,下列计算公式中最合理的是:____________。

A.由s=得a=

B.由Δs=aT2得a=

C.由Δs=aT2得a=

D.由Δs=aT2得a=

(2)实验室中有下列器材:量程3 V的电压表,量程0.8 A的电流表,电阻箱R,开关S,导线若干。欲测量某一电源的电动势E和内阻r(E约为4.5 V,r约为1.5 Ω)。

①请选择合适的器材,设计一个实验方案(只要求在下面的虚线框内画出电路原理图)。

②用图象法处理实验得到的数据时,要使图线是直线如何建立坐标系?如何由图象求得待测电源的电动势E和内阻r?

③按你设计的实验电路原理图,从下面的实物图中挑选实物并进行连线。

(1)D

(2)①实验电路原理图如图所示。

②由原理式:E=I(R+r),变形得:,故以1/I为纵轴,以R为横轴,得到的图线是直线。可由斜率k=1/E求出电动势E,由纵截距b=r/E求出内阻r。

③实物图连线如图所示   (其他合理答案可酌情给分)

解析:(1)A点的速度不一定为0,所以选项A错误;在B选项中只用了s1和s4两段位移,容易产生较大的偶然误差,所以B选项错;同理C错;D选项既用到了4个位移又与A点的速度无关,所以D正确。考查“用打点计时器测加速度”实验的数据处理。

(2)①根据用伏安法测电源电动势和内电阻的实验原理:U=E-Ir得:若电压表和电流表同时用,当电压表示数最大时,电路中的最小电流I= A=1 A>0.8 A。所以采用电压表后,限制了电阻箱阻值的上调而使电路中的电流超过电流表量程。故实验电路原理图如图甲所示:

②由原理式E=I(R+r)变形得:。故以为纵轴、R为横轴得出的图线是直线。可由斜率k=求出电动势E;由纵截距b=求出内阻r。

③实物图连线如图乙所示。

考查测电源电动势和内电阻的原理设计,数据处理,实物连线。


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

实验题
Ⅰ.有一个小灯泡上标有“4.8V  2W”的字样,现在测定小灯泡在不同电压下的电功率,并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线.有下列器材可供选用:
A 电压表V1(0~3V,内阻3kΩ)   
B 电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)
C 电流表A(0~0.6A,内阻约1Ω)
D 定值电阻R1=2kΩ
E 定值电阻R2=10kΩ
F 滑动变阻器R(10Ω,2A)
G 学生电源(直流5V,内阻不计)
H 开关、导线若干
(1)为了使测量结果尽可能准确,实验中所用电压表应选用
A
A
,定值电阻应选用
D
D
.(均用序号字母填写);
(2)为尽量减小实验误差,并要求从零开始多取几组数据,请在方框内画出满足实验要求的电路图;
(3)根据实验做出P-U2图象,下面的四个图象中可能正确的是
C
C


Ⅱ.研究小组通过分析、研究发现弹簧系统的弹性势能EP与弹簧形变量x的关系为EP=Cxn(C为与弹簧本身性质有关的已知常量),为了进一步探究n的数值,通常采用取对数作函数图象的方法来确定.为此设计了如图所示的实验装置.L型长直平板一端放在水平桌面上,另一端放置在木块P上,实验开始时,移动木块P到某一位置,使小车可以在斜面上做匀速直线运动,弹簧一端固定在平板上端,在平板上标出弹簧未形变时另一端位置O和另一位置A,A点处放置一光电门,用光电计时器记录小车通过光电门时挡光的时间.

(1)研究小组某同学建议按以下步骤采集实验数据,以便作出lgv与lgx的函数图象关系:
A.用游标卡尺测出小车的挡光长度d
B.用天平称出小车质量m
C.用刻度尺分别测出OA距离L,O到桌面高度h1,A到桌面的高度h2
D.将小车压缩弹簧一段距离,用刻度尺量出弹簧压缩量x,让小车由静止释放,光电计时器读出小车通过光电门的挡光时间t
E.改变小车压缩弹簧的距离,重复D
根据实验目的,你认为以上实验步骤必须的是
ABDE
ABDE

(2)若小车挡光长度为d,通过光电门的挡光时间为t,则小车过A点的速度v=
d
t
d
t

(3)取lgv为纵坐标,lgx为横坐标,根据实验数据描点画出图线如图所示,已知该直线与纵轴交点的坐标为(0,a),与横轴的交点的坐标为(-b,0),由图可知,n=
2a
b
2a
b

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科目:高中物理 来源: 题型:

光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器,现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NO是水平桌面,PO是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门.小车上固定着用于挡光的窄片,让小车从木板的顶端滑下,光电门连接数据采集器,并把数据采集器和计算机连接,打开软件.

①该实验中,为了探究a与F 关系,必须使用的物理方法是
控制变量法
控制变量法

②已知窄片的宽度为d,计算机显示的光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2.用米尺测量光电门间距为L(L远大于d),则小车的加速度表达式a=
d2
2L
(
1
t22
-
1
t12
)
d2
2L
(
1
t22
-
1
t12
)
(用题中所给的字母表示).
③有位同学通过测量,作出a-F图线,如图乙中的实线所示.试分析:乙中图线不通过坐标原点的原因是
平衡摩擦力时木板倾角太大
平衡摩擦力时木板倾角太大

乙中图线上部弯曲的原因是
没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量

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科目:高中物理 来源: 题型:

某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与物体动能变化的关系,他们在实验室组装了一套如图(1)所示的装置.他们找到的实验器材还有:打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、小桶和沙子若干.将小车连接上纸带,用细线通过滑轮挂上小沙桶.
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  (1)某同学的实验步骤如下:用天平称量小车的质量M和沙与桶的总质量m.让沙桶带动小车加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距,分别算出这两点的速度.
   ①本实验要使系统受到的摩擦力的影响降到最小,需要平衡摩擦力,该同学应如何操作?
     答:
 

   ②本实验认为小车所受的合外力等于沙与桶的重力,则该控制的实验条件是什么?
     答:
 

  (2)在实验操作正确的前提下,若挑选的一条点迹清晰的纸带如图(2)所示,已知相邻两个点间的时间间隔为T,从A点到B、C、D、E、F点距离依次为s1、s2、s3、s4、s5(图中未标出s3、s4、s5).则由此可求得纸带上由B点到E点所对应的过程中,合外力对小车做的功W=
 
;该小车动能改变量的表达式△Ek=
 
(结果用题中已知物理量的符号表示);若满足
 
,则动能定理得证.

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科目:高中物理 来源: 题型:

用图1所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系.
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(1)完成平衡摩擦力的相关内容:
(A)取下沙桶,把木板不带滑轮的一端垫高;
(B)接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图2所示,则应
 
(选填“增大”、“减小”或“不改变”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹
 
为止.
(2)某同学实验时得到如图3所示的a-F图象(沙和沙桶质量远小于小车质量),则该同学探究的是:在
 
条件下,
 
成正比.
(3)上题中若沙和沙桶质量过大,不能远小于小车质量,则可能会出现图4中哪种图象
 

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