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(1)用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验.实验时保持小车的质量不变,用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度.
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①实验时先不挂钩码,反复调整垫木的左右位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是
 

②图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如图乙所示.已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=
 
m/s2.(结果保留两位有效数字)
③实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度.根据测得的多组数据画出a-F关系图线,如图丙所示.此图线的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是
 
.(选填下列选项的序号)
A.小车与平面轨道之间存在摩擦      B.平面轨道倾斜角度过大
C.所挂钩码的总质量过大            D.所用小车的质量过大
(2)小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω.他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω);电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);
电阻箱R(0~999.9Ω);开关、导线若干.
小明的实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图丁所示的实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.
F.断开开关.
①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图戊所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=
 
 mm;
②实验中电流表应选择
 
(选填“A1”或“A2”);
③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图己所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=
 
(用给定的物理量符号和已知常数表示).
④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小.(不要求分析的过程,只回答出分析结果即可)答:
 
分析:(1)①探究物体加速度与力的关系实验中,我们认为小车受到的拉力等于钩码的重力,在实验前应平衡摩擦力;②根据纸带数据,由△x=at2可求小车的加速度;③当钩码质量远小于小车质量时,小车受到的拉力近似等于钩码重力,如果钩码质量太大,则小车受到的拉力小于钩码重力,实验误差较大.
(2)①螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数.②根据电路最大电流选择电流表.③由实验步骤可知,电源电动势不变,电路电流始终等于电流表的满偏电流,电路电流不变,由此可知,电路总电阻不变,由图象及串联电路特点可以求出电路总电阻,由电阻定律及实验数据可以求出电阻率的表达式.④应用图象法求电阻率,电流表内阻对实验结果没有影响.
解答:解:(1)①实验时先不挂钩码,反复调整垫木的左右位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是平衡小车受到的摩擦力.
②计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s,小车的加速度a=
a1+a2
2
=
CD-AB+(DE-BC)
4t2
=
CE-AC
4t2
=
21.60cm-8.79cm-8.79cm
4×(0.1s)2
≈100cm/s2=1.0m/s2
③实验过程中,如果所挂钩码质量过大,小车受到的拉力会明显小于钩码重力,a-F关系图线会明显偏离直线,故C正确;
(2)①由图示螺旋测微器可知,固定刻度是0.5mm,
可动刻度是23.0×0.01mm=0.230mm,金属丝直径d=0.5mm+0.230mm=0.730mm.
②电路最大电流约为I=
E
r+R
=
3V
1Ω+20Ω
≈0.14A,不到0.6A的四分之一,
如果使用电流表A2实验较大,因此电流表应选A1
③由实验步骤可知,外电路电阻不变,由串联电路特点可知,
外电路总电阻R=R+R电阻丝=R+ρ
L
S
=R+ρ
L
π(
d
2
)2
=R+ρ
4L
πd2

由图象可知,当电阻丝接入电路的长度为零是,电路总电阻R=R0
则R+ρ
4L
πd2
=R0,R=R0
4L
πd2
,图象斜率k=
R0
L0
=
πd2
,则电阻率ρ=
πd2R0
4L0

④应用图象法处理实验数据,电流表内阻对实验结果没有影响.
故答案为(1)①平衡摩擦力;②1.0 ③C;(2)①0.730;②A1;③
πd2R0
4L0
;④不产生影响.
点评:(1)在探究加速度与力的关系实验中,钩码质量应远大于小车质量,否则实验误差较大.
(2)螺旋测微器示数等于固定刻度与可动刻度示数之和,对螺旋测微器读数时要注意估读;
(3)为减小读数误差,电表量程选择要合适,在保证安全的前提下,量程不能过大;
(4)知道外电路电阻不变,熟练应用电阻定律即可正确解题.
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科目:高中物理 来源: 题型:

在做“验证动量守恒定律”实验中
(1)用游标卡尺测量直径相同的A球和B球直径,测量结果如图甲所示,该球直径为
3.00
3.00
cm.
(2)按正确的操作步骤,得实验结果如图乙所示,图中M、P、N为小球落点,且在同一直线上,O点为斜槽末端所装铅锤线的投影点,两个小球A、B的质量之比mA:mB=1:4,则0′点为
A
A
(填A和B)球球心的投影点,碰后两球的动量大小之比为PA:PB=
40:69.6
40:69.6

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)我们都有过这样的体验:手电筒里的两节干电池用久了以后,灯泡发红光,这就是我们常说的“电池没电了”,有人
为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用.某同学为了检验此人的做法是否合理,设计了下面验:
①该同学设计了如图甲所示的电路来分别测量新旧干电池的电动势和内阻,并将测量结果描绘成如图乙所示的U-I 图象,
由图线可知:新电池电动势E1=
1.5
1.5
V,内阻 r 1=
0.3
0.3
Ω;旧电池电动势E2=
1.2
1.2
V;
内阻 r2=
4.0
4.0
Ω.
②计算新旧电池各一节串联作电源使用时的效率.(手电筒的小灯泡上标有“3V 2W”)
③计算上小题中旧电池提供的总电功率和它内阻消耗的电功率分别是多少.
④你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理,简述理由.
(2)用多用电表测电阻.
①每次换档后,需重新
欧姆调零
欧姆调零
,再进行测量.
②如果表的指针偏转过大,为使测量比较精确,应将选择开关拨至倍率较
(填大或小)的档位上.
③某次测电阻时,表的指针位置如图丙所示,则该电阻的测量值是
190
190
Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2011?重庆一模)(1)某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时,有如下操作步骤:
A.在铁架台上水平固定好打点计时器,将连有重物的纸带竖直穿过限位孔用手提住,让手尽量靠近打点计时器;
B.松开纸带,赶紧接通电源,开始打点,随后从重物上取下纸带;
C.挑选点迹清晰的纸带,在纸带上选取相隔较远的两个点a、b作为验证的两个状态,测出这两个点之间的距离就是这两个状态之间重物下落的高度h;
D.以a作为连续三个测量点的中间点,测算出该三点中首尾两点之间的平均速度就是a点的瞬时速度va,用同样的方法,测出b点的瞬时速度vb
E.计算上述两个状态之间重物动能的增加量
1
2
mvb2-
1
2
mva2,计算重物重力势能的减少量mgh,比较它们的大小是否相等.
该实验小组在上述实验步骤中有两个错误的操作,其错误的步骤和错误是:
步骤A错误.手应该尽量远离打点计时器
步骤A错误.手应该尽量远离打点计时器
;②
步骤B错误.应该先接通电源,再松开纸带
步骤B错误.应该先接通电源,再松开纸带

(2)下面是该小组按正确操作时的情况记录:已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,重力加速度近似取g=10.00m/s2,从实验获得的纸带中选取一条点迹清楚且符合要求的纸带(如图),若把第一点记作O,另选择连续的三个点B、C、D作为测量的点,经测量B、C、D点到O点的距离分别为70.18cm,77.00cm,85.18cm.若重物质量为1kg,由此可知重物在纸带打击O点到打击C点的运动过程中,重力势能的减小量为
7.70
7.70
J;动能的增加量是
7.03
7.03
J.除了考虑g的取值带来的影响以外,你认为导致实验误差的主要原因是
重物和纸带克服阻力做功消耗了机械能
重物和纸带克服阻力做功消耗了机械能


(3)某同学在做《自来水电阻率的测定》课题时,在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极,其间充满待测的自来水,然后用如图甲所示电路进行测量.
该同学选用器材如下:
电压表(量程15V,内阻约90kΩ)、电流表(量程300μA,内阻约50Ω)、滑动变阻器(100Ω,1A)、电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω)、开关一个、导线若干.
实验中测量情况如下:
安装前他用图乙(a)的游标卡尺测玻璃管的内径,结果如图乙(b)所示.测得两电极相距L=0.314m.实验中测得包括0在内的9组电流I、电压U的值,在坐标纸上描点如图丙.
根据以上材料回答下面的问题:
①测量玻璃管内径时,应将图乙(a)游标卡尺中的A、B、C三部分中的
A
A
与玻璃管内壁接触;玻璃管的内径d=
30.75
30.75
mm.
②根据实验数据可知该同学测得水柱的电阻R=
1.0×105Ω
1.0×105Ω
Ω(保留两位有效数字);请用水柱电阻R、玻璃管内径d、水柱长度L表示自来水的电阻率ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L

③根据测得水柱电阻值可知实验中电路设计的不妥之处是
电流表不应该采用外接(或电流表应该采用内接)
电流表不应该采用外接(或电流表应该采用内接)
,请在答卷的虚线框中画出改进后的电路图.(电路图中用Rx表示自来水的电阻)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(08年西南师大附中期末)(12分) 某同学在做《自来水电阻率的测定》课题时,在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极,其间充满待测的自来水,然后用如图甲所示电路进行测量.

 
 

它选用的电学器材如下:

电压表(量程15V,内阻约90)、电流表(量程300μA,内阻约50)、滑动变阻器(100,1A)、电池组(电动势E=12V,内阻r=6)、开关一个、导线若干.

实验中测量情况如下:

测量出玻璃管的内径d和两电极距离L

测得包括0在内的9组电流I、电压U的值,在坐标纸上描点如图乙.

根据以上材料请回答下面的问题:

(1)为防止烧坏电表,闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至_______端(填MN).

(2)根据实验数据可知他测得水柱的电阻R =______ (保留两位有效数字);用水柱电阻R、玻璃管内径d、水柱长度L表示自来水的电阻率__________.

(3)该同学在完成实验报告时,通过比较水柱电阻、电表内阻时发现,实验中的电路设计有不妥之处,会引起较大的系统误差,于是他在实验报告提出了改进意见,并画出了改进后的电路图.请在答题卷虚线框中画出改进后的电路图,待测自来水用Rx表示.

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科目:高中物理 来源:2011年重庆市七区联考高考物理一模试卷(解析版) 题型:解答题

(1)某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时,有如下操作步骤:
A.在铁架台上水平固定好打点计时器,将连有重物的纸带竖直穿过限位孔用手提住,让手尽量靠近打点计时器;
B.松开纸带,赶紧接通电源,开始打点,随后从重物上取下纸带;
C.挑选点迹清晰的纸带,在纸带上选取相隔较远的两个点a、b作为验证的两个状态,测出这两个点之间的距离就是这两个状态之间重物下落的高度h;
D.以a作为连续三个测量点的中间点,测算出该三点中首尾两点之间的平均速度就是a点的瞬时速度va,用同样的方法,测出b点的瞬时速度vb
E.计算上述两个状态之间重物动能的增加量mvb2-mva2,计算重物重力势能的减少量mgh,比较它们的大小是否相等.
该实验小组在上述实验步骤中有两个错误的操作,其错误的步骤和错误是:
①______;②______.
(2)下面是该小组按正确操作时的情况记录:已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,重力加速度近似取g=10.00m/s2,从实验获得的纸带中选取一条点迹清楚且符合要求的纸带(如图),若把第一点记作O,另选择连续的三个点B、C、D作为测量的点,经测量B、C、D点到O点的距离分别为70.18cm,77.00cm,85.18cm.若重物质量为1kg,由此可知重物在纸带打击O点到打击C点的运动过程中,重力势能的减小量为______J;动能的增加量是______J.除了考虑g的取值带来的影响以外,你认为导致实验误差的主要原因是______.

(3)某同学在做《自来水电阻率的测定》课题时,在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极,其间充满待测的自来水,然后用如图甲所示电路进行测量.
该同学选用器材如下:
电压表(量程15V,内阻约90kΩ)、电流表(量程300μA,内阻约50Ω)、滑动变阻器(100Ω,1A)、电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω)、开关一个、导线若干.
实验中测量情况如下:
安装前他用图乙(a)的游标卡尺测玻璃管的内径,结果如图乙(b)所示.测得两电极相距L=0.314m.实验中测得包括0在内的9组电流I、电压U的值,在坐标纸上描点如图丙.
根据以上材料回答下面的问题:
①测量玻璃管内径时,应将图乙(a)游标卡尺中的A、B、C三部分中的______与玻璃管内壁接触;玻璃管的内径d=______mm.
②根据实验数据可知该同学测得水柱的电阻R=______Ω(保留两位有效数字);请用水柱电阻R、玻璃管内径d、水柱长度L表示自来水的电阻率ρ=______.
③根据测得水柱电阻值可知实验中电路设计的不妥之处是______,请在答卷的虚线框中画出改进后的电路图.(电路图中用Rx表示自来水的电阻)

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