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(1)甲同学欲采用下列器材准确测定一个约20Ω的电阻的阻值.
A.直流电源(10V,内阻不计);
B.开关、导线等;
C.电流表(0~3A,内阻约0.03Ω);
D.电流表(0~0.6A,内阻约0.13Ω);
E.电压表(0~3V,内阻约3kΩ);
F.电压表(0~15V,内阻约15kΩ);
G.滑动变阻器(0~10Ω,额定电流2A);
①为测量准确,电流表应选用______,电压表应选用______;(选填代号)
②为了获得尽可能多的数据,该同学采用了“滑动变阻器分压接法”以调节电压,请在图1虚线中画出正确的实验电路图,并将图2中的元件按正确的实验电路图连成实验电路;
③闭合开关,逐次改变滑动变阻器滑动头的位置,记录与之对应的电流表的示数I、电压表的示数U.某次电流表、电压表的示数如图3所示.处理实验数据时,制作如图4所示的I-U坐标图,图中已标注出了几个与测量对应的坐标点.请将与图3读数对应的坐标点也标在图4中,并在图4中把坐标点连成图线;
④根据图4描绘出的图线可得出这个电阻的阻值为R=______Ω.

(2)乙同学设计的“直线运动加速度测量仪”如图5所示.质量为1.00kg的绝缘滑块B的两侧分别通过一轻弹簧与框架A连接,弹簧的劲度系数均为100N/m.滑块B还通过滑动头与长为12.00cm的电阻CD相连,CD中任意一段的电阻都与其长度成正比.将框架A固定在被测物体上,使弹簧及电阻CD均与物体的运动方向平行.通过电路中指针式直流电压表的读数,可以得知加速度的大小.不计各种摩擦阻力.电压表内阻足够大,直流电源的内阻可忽略不计.
设计要求如下:
a.当加速度为零时,电压表示数为1.50V;
b.当物体向左以可能达到的最大加速度10.00m/s2加速运动时,电压表示数为满量程3.00V;
c.当物体向右以可能达到的最大加速度10.00m/s2加速运动时,电压表示数为0.
①当电压表的示数为1.80V时,物体运动加速度的大小为______m/s2
②当加速度为零时,应将滑动头调在距电阻CD的C端______cm处;
③应选用电动势为______V的直流电源.

【答案】分析:(1)根据通过电阻的最大电流选择电流表,根据电源电动势选择电压表;根据待测电阻阻值与电表内阻间的关系确定电流表接法,然后作出实验电路;由图示电表读出电表示数,把电表示数在坐标系中描出相对应的点,然后作出图象;根据图象由欧姆定律求出电阻阻值.
(2)根据电路图,应用胡克定律与牛顿第二定律可以分析答题.
解答:解:(1)①通过电阻的最大电流I===0.5A,则电流表可以选D、电流表(0~0.6A,内阻约0.13Ω);
电源电动势是10V,为保证电路安全,准确测量实验数据,电压表可以选:F、电压表(0~15V,内阻约15kΩ);
②滑动变阻器采用分压接法;=≈154,==750,,电流表应采用外接法,
实验电路图如图1所示,根据实验电路图连接实物电路图,如图2所示.
③由图示电流表可知,其分度值是0.02A,电流表示数为0.44A;由图示电压表可知,其分度值是0.5V,电压表示数为8.0V,把根据电压表与电流表示数在坐标系中描出对应点,根据坐标系中描出的点作出I-U图象,图象如图3所示.
④待测电阻阻值R==≈18.0Ω.
(2)以滑块为研究对象,当加速度为向右为10m/s2时,滑块向左移动,由胡克定律与牛顿第二定律可得:2kx=ma,
此时弹簧的形变量x===0.05m=5.00cm;此时电压表示数为零,说明滑片P此时在C点,则加速度为零时,滑片距C点的距离应为5cm;CD中任意一段的电阻都与其长度成正比,则=,电源电压U=3.6V;
当电压表示数为1.8V时,弹簧长度为x,则=,x=6cm,此时弹簧的形变量为△x=6-5=1cm,由牛顿第二定律得:2k△x=ma,加速度a=2m/s2
故答案为:(1)①D;F;②电路图如图1所示;实物电路如图2所示;③0.44A;8.0V;图象如图3所示;④18.0.
(2)①2;②5;③3.6.

点评:(1)本题考查了实验器材的选取、实验电路设计、电表读数、作图象等问题,确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路的关键;
(2)分析清楚电路结构、应用胡克定律与牛顿第二定律是正确解题的关键.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子 A、B 上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为 O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.

①为完成实验,下述操作中必需的是
BCD
BCD

A.测量细绳的长度              B.测量橡皮筋的原长
C.测量悬挂重物后橡皮筋的长度  D.记录悬挂重物后结点 O 的位置
②钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是
更换不同的小重物
更换不同的小重物

(2)某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验时,设计了如图甲所示的实验装置.所用的钩码的质量都是30g.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下面的表中.(弹力始终未超过弹性限度,取g=10m/s2
砝码质量M(g) 0 30 60 90 120 150
弹簧总长L(cm) 6.00 7.15 8.34 9.48 10.64 11.79
①试根据这些实验数据,在图乙所示的坐标纸上作出砝码质量M与弹簧总长度L之间的函数关系图线.
②上一问所得图线的物理意义是:
弹簧的弹力和弹簧伸长量成正比
弹簧的弹力和弹簧伸长量成正比

③该弹簧劲度系数k=
25
25
 N/m.(结果保留两位有效数字)

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(1)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
①你认为还需要的实验器材有
 

②实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是
 
,实验时首先要做的步骤是
 

③在②的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,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L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则本实验最终要验证的数学表达式为
 
用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).
(2)2010年世博会在上海举行,本次世博会大量采用低碳环保技术,太阳能电池用作照明电源是其中的亮点之一.硅光电池是太阳能电池的一种,某同学为了测定该电池的电动势和内电阻,设计了如图甲所示电路.图中与A1串联的定值电阻的阻值为R0,电流表视为理想电表,在一定强度的光照下进行下述实验(计算结果保留两位有效数字)
①闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表A1、A2的值I1、I2.为了作出此电池的
U-I曲线,需要计算出电路的路端电压U,则U=
 
(用题中所给字母表示)
②根据测量数据作出该硅光电池的U-I图象如图乙所示,该电池的电动势E=
 
V,在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下,此电池的内 阻r=
 
Ω;
③若将该硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻,此时对应的电池内 阻r=
 
Ω.
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

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(1)某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小事物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第二条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细线挂一重物.
①为完成实验,下述操作中必需的是
 

a.测量细绳的长度
b.测量橡皮筋的原长
c.测量悬挂重物后像皮筋的长度
d.记录悬挂重物后结点O的位置
②钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次实验证,可采用的方法是
 

(2)为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开头可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为Lx).某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表:
照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻(kΩ) 75 40 28 23 20 18
①根据表中数据,请在给定的坐标系图甲中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点.精英家教网
②如图乙所示,当1、2两端所加电压上升至2V时,控制开关自动启动照明系统,请利用下列器材设计一个简单电路.给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图.
(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
提供的器材如下:
光敏电源E(电动势3V,内阻不计);
定值电阻:R1=10kΩ,R2=20kΩ,R3=40kΩ(限选其中之一并在图中标出)
开关S及导线若干.

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请完成以下两小题。

(1)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。

若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

①你认为还需要的实验器材有                   。

②实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是         ,实验时首先要做的步骤是               。

③在②的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,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L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为                     (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)。

(2)2010年世博会在上海举行,本次世博会大量采用低碳环保技术,太阳能电池用作照明电源是其中的亮点之一。硅光电池是太阳能电池的一种,某同学为了测定该电池的电动势和内电阻,设计了如图甲所示电路。图中与A1串联的定值电阻的阻值为R0,电流表视为理想电表,在一定强度的光照下进行下述实验(计算结果保留两位有效数字)

①闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表A1、A2的值I1、I2。为了作出此电池的

U-I曲线,需要计算出电路的路端电压U,则U=_________(用题中所给字母表示)

②根据测量数据作出该硅光电池的U-I图象如图乙所示,该电池的电动势E=______V,在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下,此电池的内 阻r=______Ω;

③若将该硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻,此时对应的电池内 阻r=_______Ω。

 

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年山东省兖州市高三第三次模拟考试理科综合物理部分 题型:实验题

请完成以下两小题。

(1)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。

若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

①你认为还需要的实验器材有                    。

②实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是         ,实验时首先要做的步骤是                。

③在②的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,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L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为                      (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)。

(2)2010年世博会在上海举行,本次世博会大量采用低碳环保技术,太阳能电池用作照明电源是其中的亮点之一。硅光电池是太阳能电池的一种,某同学为了测定该电池的电动势和内电阻,设计了如图甲所示电路。图中与A1串联的定值电阻的阻值为R0,电流表视为理想电表,在一定强度的光照下进行下述实验(计算结果保留两位有效数字)

①闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表A1、A2的值I1、I2。为了作出此电池的

U-I曲线,需要计算出电路的路端电压U,则U=_________(用题中所给字母表示)

②根据测量数据作出该硅光电池的U-I图象如图乙所示,该电池的电动势E=______V,在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下,此电池的内 阻r=______Ω;

③若将该硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻,此时对应的电池内 阻r=_______Ω。

 

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