某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出一定电压,两光电传感器与计算机相连滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.
(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的△t1___________△t2 (选填>m“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.
(2)用螺旋测微器测遮光条宽度d测量结果如图丙所示,则d=___________mm.
(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示若△t1、△t2和d已知,重力加速度为g,要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒,还应测出两光电门间距离L和___________(写出物理量的名称及符号).
(4)若上述物理量间满足关系式___________,则表明在上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械能守恒.
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在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中,提供的器材有:
A.干电池一节
B.电流表(量程)
C.电压表(量程)
D.开关S和若干导线
E.滑动变阻器(最大阻值,允许最大电流)
F.滑动变阻器(最大阻值,允许最大电流)
G.滑动变阻器(最大阻值,允许最大电流)
(1)按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻,滑动变阻器应选_____(填“”、“”或“”)
(2)图乙电路中部分导线已连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整____,要求变阻器的滑片滑至最左端时,其使用电阻值最大。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,读取电压表和电流表的示数。用同样方法测量多组数据,将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中,请作出图线_____,由此求得待测电池的电动势__________,内电阻_____。所得内阻的测量值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)(结果均保留两位有效数字)。
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某同学用图示的实验装置探究加速度与力的关系。他在气垫导轨旁安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,力传感器可直接测出绳中拉力大小,传感器下方悬挂钩码。改变钩码数量,每次都从A处由静止释放滑块。已知滑块(含遮光条)总质量为M,导轨上遮光条位置到光电门位置的距离为L。请回答下面相关问题。
(1)如图,实验时用游标卡尺测得遮光条的宽度为___ 。某次实验中,由数字毫秒计记录遮光条通过光电门的时间为t,由力传感器记录对应的细线拉力大小为F,则滑块运动的加速度大小应表示为____(用题干已知物理量和测得物理量字母表示)。
(2)下列实验要求中不必要的是(_________)
A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使遮光条位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调节至水平
D.应使细线与气垫导轨平行
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某同学用如图甲的实验装置测量当地的重力加速度g,钢球自由下落过程中,先后通过光电门A、B,钢球通过光电门A时光电计时器开始计时,通过光电门B时就停止计时,得到钢球从A到B所用时间t,用刻度尺测出A、B间高度h,保持钢球下落的位置和光电门B的位置不变,改变光电门A的位置,重复前面的实验,测出多组h、t的值。
(1)由于钢球下落的位置和光电门B的位置均不变,因此小球到达B点的速度vB不变,则球的运动可以看成是反向的______(填“匀加速”或“匀减速”)直线运动,故反向运动的位移表达式h=______(用vB、g、t表示)。
(2)根据测得的多组h、t的值,算出每组的,作出图象如图乙,若图线斜率的绝对值为k,则当地的重力加速度g=______。
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某实验小组欲自制欧姆表测量一个电阻的阻值,实验提供的器材如下:
A.待测电阻Rx(约200Ω)
B.电源(电动势E约1.4V,内阻r约10Ω)
C.灵敏电流计G(量程1mA,内阻Rg=200Ω)
D.电阻R1=50Ω
E.电阻R2=200Ω
F.滑动变阻器R(阻值范围为0~500Ω)
G.开关,导线若干
(1)由于电源电动势未知,该实验小组经过分析后,设计了如图(a)的测量电路。部分步骤如下:先闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器R,使灵敏电流计示数I1=0.90mA,此时电路总电流I总=______mA;保持滑动变阻器滑片位置不动,断开开关S2,读出此时灵敏电流计的示数I2=0.54mA,则电源电动势为______V。
(2)测出电动势后,该小组成员在图(a)的基础上,去掉两开关,增加两支表笔M、N,其余器材不变,改装成一个欧姆表,如图(b),则表笔M为______(选填“红表笔”或“黑表笔”)。用改装后的欧姆表先进行电阻调零,再测量Rx阻值,灵敏电流计的示数I如图(c),则I=______mA,待测电阻Rx的阻值为______Ω。
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某同学用如图甲的实验装置测量当地的重力加速度g,钢球自由下落过程中,先后通过光电门A、B,钢球通过光电门A时光电计时器开始计时,通过光电门B时就停止计时,得到钢球从A到B所用时间t,用刻度尺测出A、B间高度h,保持钢球下落的位置和光电门B的位置不变,改变光电门A的位置,重复前面的实验,测出多组h、t的值。
(1)由于钢球下落的位置和光电门B的位置均不变,因此小球到达B点的速度vB不变,则球的运动可以看成是反向的______(填“匀加速”或“匀减速”)直线运动,故反向运动的位移表达式h=______(用vB、g、t表示)。
(2)根据测得的多组h、t的值,算出每组的,作出图象如图乙,若图线斜率的绝对值为k,则当地的重力加速度g=______。
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(1)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图所示,其中,虚线框内为用灵电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,是标称值为的定值电阻。
①已知灵敏电流计G的满偏电流、内阻,若要改装后的电流表满偏电流为,应并联一只___(保留2位有效数字)的定值电阻。
②某次实验的数据如表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法)计算出电池组的内阻____(保留3位有效数字)
③该小组在前面实验的基础上,为探究电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大,若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是_____(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响
B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.的实际阻值比计算值偏小
D.的实际阻值比标称值偏大
(2)某同学测量一个额定电压为3V,额定电流约为的小灯泡的伏安特性曲线,选用下列实验器材进行实验,电路图如下图所示:
A.电源E:电动势为,内阻不计;
B.电压表V:量程为,内阻约为
C.电流表A:量程为,内阻约为;
D.滑动变阻器器:最大阻值为,数额定电流为;
E.滑动变阻器器:最大阻值为,额定电流为:
F.开关S,导线若干;
若滑动变阻器a端与滑片P之间的电阻为,滑动变阻器的最大阻值为,若在该实验中分别接入滑动变阻器R1,R2调整小灯泡两端的电压U,则在额定电压范围内,U随变化的图像可能正确的是__________.
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现代飞机、导弹、火箭等在研制定型及生产中需通过风洞试验模拟空中各种复杂的飞行环境,获取实验数据。在一个风洞实验室中,一架飞机模型用弹性片固定在托盘测力计上(如图所示)。无风时,托盘测力计示数为30N;当有风吹过时,飞机仍静止不动,托盘测力计的示数减小。下面是某小组研究该力F的大小与风速关系的实验数据;
(1)根据上面的实验数框可知:飞机受到的风为方向___(填“竖直向上”、“竖直向下”“水平向左”或“水平向右”),风力大小随若风速的增大而____(填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)根据以上数据、通过分析推理写出风力F与风速的关系式___________________。
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在测量干电池电动势E和内阻r的实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路,S2为单刀双掷开关,定值电阻R0=4Ω。合上开关S1,S2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数Ⅰ的图像,如图乙所示,两直线与纵轴的截距分别为3.00V、2.99V,与横轴的截距分别为0.5A、0.6A。
(1)S2接1位置时,作出的U-I图线是图乙中的____________(选填“A”或“B”)线;测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因是____________。
(2)由图乙可知,干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=____________,r真=____________。
(3)根据图线求出电流表内阻RA=____________。
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在利用电磁打点计时器(所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)某同学用如甲图所示装置进行实验,得到如乙图所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点, 在中间适当位置选5个点A、B、C、D、E,测出点O、A间的距离为68.97cm,点A、C间的距离为15.24cm,点C、E间的距离为16.76cm,已知当地重力加速度为9.80m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为_______J,重力势能的减少量为________JJ。导致动能的增加量小于重力势能减少量的原因是_______。(结果精确到小数点后两位)
(2)用v表示各计数点的速度,h表示各计数点到点O的距离,以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出-h的图线,该图线的斜率表示某个物理量的数值时,说明重物下落过程中的机械能守恒,该物理量是____________。
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