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(1)用打点计时器测定重力加速度.装置如图1.
①如果实验时所用交流电频率为50Hz,已知当地的重力加速度大约为为9.79m/s2.某同学选取了一条纸带并在该纸带上连续取了4个点,且用刻度尺测出了相邻两个点间距离,则该同学所选的纸带是
 
(填写代号即可)
②若打出的另一条纸带如图2,实验时该纸带的
 
(填“甲”或“乙”)端通过夹子和重物相连接.纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为
 
m/s2,该值与当地重力加速度有差异的原因是
 
(写一个即可)
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(2)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测合金电阻丝阻值Rx约为4Ω.
①用游标卡尺测量电阻丝的长度L.测量结果如图3所示,图中读数为L=
 
mm.
用螺旋测微器测量电阻丝的直径d.测量结果如图3所示,图中读数为d=
 
mm.
②为了测量电阻丝的电阻R,除了导线和开关S外,
还有以下一些器材可供选择:
电压表V,量程3V,内阻约3kΩ
电流表A1,量程0.6A,内阻约0.2Ω
电流表A2,量程100μA,内阻约2000Ω
滑动变阻器R1,0~1750Ω,额定电流0.3A
滑动变阻器R2,0~50Ω,额定电流1A
电源E(电动势为3V,内阻约为1.2Ω)
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表
 
,滑动变阻器
 
,(填器材的符号)
③在所给的实物图中画出连线,接成测量电路图4.
④若电压表测量值为U,电流表测量值为I,用测量的物理量表示计算材料电阻率的公式是ρ=
 

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分析:(1)①重物自由下落做匀加速运动,加速度a=g,根据△x=aT2求相邻的时间内的位移之差,再选择纸带.
②重物做匀加速运动,连续相等时间内通过的位移均匀增大,即可判断夹子夹在纸带的哪一端.根据△x=aT2求加速度,即为实验时的重力加速度.该值与当地重力加速度有差异的原因纸带和打点计时器间的摩擦阻力或空气阻力的影响.
(2)①游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.游标尺上总共是10个小格长19mm,每一格0.1mm,与主尺上的一格相差0.1mm,所以精确度为0.1mm.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
②根据电压表量程选择电源,根据电路最大电流选择电流表,在保证电路安全的前提下,应选最大阻值较小的滑动变阻器.
③确定滑动变阻器与电流表的接法,然后作出电路图.根据电路图作出实物电路图.
④根据电阻定律求出电阻率的表达式.
解答:解:(1)①重物自由下落做匀加速运动,加速度a=g,相邻计数点间的时间间隔T=0.02s,根据△x=aT2=gT2,得相邻的时间内的位移之差△x=9.79×0.022m=3.9mm
由图知,只有D符合,故选D.
②重物做匀加速运动,连续相等时间内通过的位移均匀增大,所以实验时该纸带的乙端通过夹子和重物相连接.
由图知,△x=5aT2=5gT2,得g=
(3.92-2.04)×10-2
5×0.022
=9.4m/s2,该值与当地重力加速度有差异的原因是纸带和打点计时器间的摩擦阻力或空气阻力.
(2)①由图示可知,游标卡尺主尺读数是54mm,游标尺读数为0.5mm,则得L=54.5mm
螺旋测微器可知,固定刻度示数为0.5mm,可动刻度示数为35.5×0.01mm=0.355mm,螺旋测微器示数为d=0.5mm+0.355mm=0.855mm.
②电压表量程是3V,电源应选E2(电动势为3V,内阻约为1.2Ω),电路最大电流约为Imax=
E
R+r
=
3
4+1.2
A≈0.58A,电流表应选A1,量程0.6A,内阻约0.2Ω,为方便实验操作,滑动变阻器应选R2,0~50Ω,额定电流1A.
滑动变阻器最大阻值远大于待测电阻阻值,滑动变阻器可以采用限流接法,
R
RA
=
4
0.2
=20,
RV
R
=
3000
4
=750,精英家教网
所以
RV
R
R
RA
,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示.
③根据电路图连接实物电路图,如图所示.
④由欧姆定律得,电阻阻值R=
U
I
,由电阻定律得:R=ρ
l
S
l
π(
d
2
)2
,解得ρ=
πd2U
4IL

故答案为:
(1)①D ②乙;9.4;纸带和打点计时器间的摩擦阻力或空气阻力
(2)①54.5mm   0.855mm   
②A1     R2
③如图(电流表要外接,滑线变阻器要分压连接).
ρ=
πd2U
4IL
点评:对于打点计时器的实验,关键掌握测量加速度的原理:△x=aT2.本伏安法测量电阻的实验中,滑动变阻器既可以采用分压接法,也可以采用限流接法.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(1)在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是
交流电
交流电
(直流电,交流电),它们是每隔
0.02
0.02
s打一个点.
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是
A
A
 
A.先接通电源,后让纸带运动   B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源   D.先让纸带运动或先接通电源都可以.

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E5个计数点.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有5个计时点未标出.各点到A距离分别为2.88cm,7.20cm,12.96cm,20.16cm.

(1)每两个计数点间的时间间隔
0.12
0.12
s
(2)试根据纸带上数据,计算出打下D点时小车的瞬时速度是
0.54
0.54
m/s
(3)物体运动加速度
1.0
1.0
m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:

某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中,打出的一条纸带如图所示,图中直尺的单位为cm,点O为纸带上记录到的第一点,点A、B、C、D…依次表示点O以后连续的各点,各点到O点的距离分别为X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8,已知所用电源的周期T为0.02s.

(1)O点到F点的距离X6=
6.20
6.20
cm.
(2)打点计时器打下点G时物体的速度可用表达式vG=
x8-x6
2T
x8-x6
2T
进行计算更准确(用题中给的符号表示).
vG=
1.30m/s
1.30m/s
 (保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验请你帮助解决下列问题.
(1)在做用打点计时器测速度的实验中,要用到打点计时器,打点计时器是一种
计时
计时
仪器,在图1所示打点计时器的结构图中,编号②的名称是
线圈
线圈
; 编号④的名称是
永久磁铁
永久磁铁
,编号⑤的名称是
振针
振针
.现在实验室多用电火花计时器,其电源电压是
220
220
V,我国常用的电源频率为50Hz,它每隔
0.02
0.02
s打一个点.
(2)在实验的过程中,有如下基本步骤,它们正确的排列顺序为
ABDCFE
ABDCFE
(只填字母).
A.把打点计时器固定在桌子上          B.安好纸带
C.松开纸带让物体带着纸带运动        D.接通低压交流电源
E.取下纸带                          F.断开开关
(3)该同学得到如图2所示的纸带,并在这条纸带上取好了计数点(每两个计数点间还有4个点未画出).计数点的编号依次为:A、B、C、D、E,各点与A点间的距离如图所示.根据该同学打出的纸带我们可以判断小车与纸带的
(填“左”或“右”)端相连,计算可知D点对应小车的速度是
2.16
2.16
m/s,AE间的平均速度是
2.33
2.33
m/s,小车运动的加速度大小是
4.02
4.02
m/s2.(结果保留3位有效数字)
(4)实验结束后,该同学发现这样计算出的加速度值比真实值偏大,形成误差的原因可能是
C
C

A.实验时电源的电压高于220V
B.实验时打点计时器用的是直流电源
C.实验时打点计时器的工作频率小于50Hz
D.实验时打点计时器的工作电流小于额定电流.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种直接记录物体运动的
B
B
的仪器.
A.位移        B.时间       C.速度         D.加速度
(2)常用的打点计时器有电磁打点计时器和电火花打点计时器两种,它们在使用时都必须使用
交流
交流
(填“直流”或“交流”)电源,其中电火花打点计时器的工作电压为
220
220
V.实验室所使用的电源频率为50Hz,则它们是每隔
0.02
0.02
s 打一个点.
(3)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是
A
A

A.先接通电源,后让纸带运动    B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源    D.先让纸带运动或先接通电源都可以
(4)如图为用打点计时器打出的一系列点的纸带,纸带固定在一个作匀加速直线运动的小车的后面,A、B、C、D、E、F为在纸带上所选的记数点,相邻记数点间有四个点未画出,测得AB=1.20cm,BC=2.00cm,CD=2.80cm,DE=3.60cm,则打点计时器打下B点时小车的瞬时速度大小为
0.16
0.16
 m/s,小车的加速度大小为
0.8
0.8
m/s2

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同步练习册答案