某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度.可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5V,r=1.5Ω),红、黑表笔和导线若干.
(1)欧姆表设计
将图(a)中的实物连线组成欧姆表.(__________)欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为____Ω:滑动变阻器选____(填“R1”或“R2”).
(2)刻度欧姆表表盘
通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示.表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为____、____.
(3)校准
红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向___kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量.若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为_______Ω.
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某研究性学习小组的同学设计实验探究轻质弹簧的相关特性。
(1)如图甲所示,将轻质弹簧上端固定于铁架台上,在弹簧下端依次增加钩码的个数,测量出弹簧相应的长度(在弹性限度内),部分数据已填入表格中,由这些数据可得该弹簧的劲度系数k=_______N/m。(重力加速度g取10m/s2)
(2)如图乙所示,将此轻质弹簧一端固定在水平木板左端的挡板上,另一端紧靠(不粘连)一质量为m、带有挡光片的小滑块,将弹簧压缩到位置P后由静止释放。当光电门到P点的距离x时(x大于弹簧压缩量),测出小滑块上的挡光片通过光电门的时间为,已知挡光片的宽度为d,则小滑块到达光电门时的动能表达式为Ek=____。只改变光电门的位置,测出多组数据(每次小滑块都能通过光电门),并作出Ek-x图像如图丙所示。已知该图线斜率的绝对值为k,纵轴截距为b,则可知小滑块与木板间的动摩擦因数为_______,释放小滑块时弹簧的弹性势能为________。(均用题给物理量字母表示)
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在“测量蓄电池的电动势和内阻”实验中:
(1)小明按图甲所示的电路图进行实验操作,调整滑动变阻器测得5组电流和电压的数据,如表中所示。
电流I/A | 1.72 | 1.35 | 0.98 | 0.63 | 0.34 |
电压U/V | 1.88 | 1.92 | 1.93 | 1.97 | 1.99 |
①请在图乙中作出蓄电池路端电压U随电流I变化的U一I图象______;
②根据U—I图象得到蓄电池电动势E=________V,内阻r=________Ω。
(2)实验时,小明进行了多次测量,耗费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合。其实,从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为_________。
(3)小明再次实验时发现电流表坏了,于是移去电流表,同时用电阻箱替换滑动变阻器。重新连接实验电路,仍然通过U一I图象处理实验数据,测得电动势和内阻的值。
①请在图丙虚线框中连接出相应的电路___________;
②简要说明得到U一I图象中电流I数据的方法__________。
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小华同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,选出了如图甲所示的一条纸带(每两个点间还有4个点没有画出)。打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)根据纸带上的数据,计算E点时小车的瞬时速度并填入表中_____。
位置 | A | B | C | D | E |
v/(m·s-1) | 0.61 | 0.81 | 1.00 | 1.18 |
(2)小华同学根据实验数据在图乙中画出了小车的图象。请你根据v—t图象:判断小车做的是_____(填写序号)
A.匀速直线运动
B.匀变速直线运动
C.非匀变速直线运动
(3)小红同学用以下方法绘制了小车运动的v一t图象:
第一,先把纸带每隔0.1s剪断,得到若干短纸条;
第二、再把这些纸条并排贴在一张纸上,使这些纸条下端对齐,作为时间坐标轴,标出时间;
第三,将纸条上端中心连起来,于是得到v一t图象。
请回答这样做___________(选填“可行”、“不可行”),简要说明其理由__________。
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图(a)为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图。
(1)虚线框内是用毫安表改装成电流表的电路。已知毫安表表头的内阻为10 Ω,满偏电流为100 mA,电阻R1=2.5 Ω,由此可知,改装后电流表的量程为_______A。
(2)实验步骤如下,请完成相应的填空:
①将滑动变阻器R的滑片移到______端(选填“A”或“B”),闭合开关S;
②多次调节滑动变阻器的滑片,记下电压表的示数U和毫安表的示数I;某次测量时毫安表的示数如图(b)所示,其读数为_________mA。
③以U为纵坐标,I为横坐标,作U–I图线,如图(c)所示;
④根据图线求得电源的电动势E=_________V,内阻r=_______Ω。(结果均保留到小数点后两位)
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如图甲所示为某探究小组设计的“用DIS测定动摩擦因数”的实验装置示意图。一长木板固定在水平桌面上,长木板上表面水平,轻弹簧水平放置在长木板上,其右端固定在长木板的C处,左端连一木块,木块上方固定有窄片P,当弹簧处于原长时,木块在A点处,光电门(未画出,用以测量窄片的遮光时间)固定在A点。第一次,将木块向右压缩弹簧使木块移到B点处并由静止释放,记下木块通过A处时窄片的遮光时间t1测出木块的质量m1;第二次,在木块上方增加砝码后,向右压缩弹簧使木块再次移到B点处并由静止释放,木块通过A处记下窄片的遮光时间t2。测出木块和砝码的总质量m2;如此反复多次实验。请回答下列问题:(已知重力加速度大小为g)
(1)为了测量木块与长木板间的动摩擦因数,实验中还需要测量的物理量有_______。
A.窄片的宽度d
B.A、B两点间的距离x
C.木块从B点运动到A点的时间t0
D.弹簧的劲度系数k
(2)在坐标纸上作出窄片遮光时间t的平方的倒数随木块质量的倒数变化的关系图象,如图乙所示,根据图线,求得木块与长木板间的动摩擦因数μ =__________,木块从B点运动到A点的过程,弹簧对木块做的总功WF =_____________。(用含a、b、g及还需要测量的物理量字母表示)
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某学习小组决定探究“光电效应”的实验规律,采用如图所示的实验电路,用稳定的黄色强光照射光电管的阴极板:
(1)要描绘光电管的伏安曲线,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应该在______端(选填“a或b”)。
(2)实验过程中发现,实验室提供的微电流传感器G(电阻为Rg=1995Ω)量程太小了,该小组同学决定把量程放大400倍,应该给微电流传感器______联一个______Ω的电阻。
(3)滑动滑片P,读出电压表示数U,微电流传感器示数I示,并换算成光电管的实际电流I实际,如表:
通过所采集的数据描出光电管的伏安曲线,实验证实:随着电压的增大,电流有饱和值的存在。
(4)在上述探究“光电效应”中的“饱和电流”实验中,电路图中电源的负极为______端(选填“M或N”)。每个光电子带电量为e=1.6×10-19C,则在第(3)步的实验中每秒钟阴极板上被光照射而逸出的光电子个数约为______个。(结果保留3位有效数字)
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为了测量物块A和B之间的摩擦因数,在水平台面上将两个物块叠放,两物块上都固定一个拉力传感器,如图甲所示,连接B物块的绳子右端固定在竖直墙壁上。刚开始,两物块静止,两传感器示数都为零,现向左拉A物块的力F从零开始缓慢增大:
(1)某同学进行了如下的操作,你认为正确的是______;
A.实验之前,直接把连接B物块的绳子竖直提起,记录下B物块悬空静止时传感器的示数F1
B.实验过程中,保证拉A的力F保持水平向左,不然会对测量的摩擦因数有影响
C.实验过程中,保证拉B的绳子保持水平,记录稳定时传感器2的示数F2
D.实验过程中,当A动起来之后,必须匀速向左拉出,加速拉出测量的摩擦因数会偏小
(2)实验过程中,传感器2的示数如图乙,刚开始的小段时间,传感器1有示数,而传感器2示数为零的原因是______,物块AB之间的摩擦因数是______(用题中符号表示)。
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某同学利用多用电表欧姆挡测量标准电压表的内阻并对电压表的示数进行校对,实验器材如下:
多用电表(欧姆挡对应刻度盘上正中央数值为15);
标准电压表(量程10V,内阻约为几十);
电压表(量程10V,内阻);
滑动变阻器R(最大阻值约);
电源E(电动势为12V,内阻不计);
开关S一个、导线若干。
(1)利用多用电表欧姆挡测量电压表的内阻,将红、黑表笔短接调零后,选用图甲中________(选填“A”或“B”)方式连接;
(2)实验中,两表的示数如图乙所示,可得多用电表欧姆挡的读数为,电压表的读数为________V,通过计算可得出欧姆挡电池的电动势为________V(结果保留三位有效数字);
(3)利用标准电压表对电压表进行校对,请在虚线框中画出电路图_______;
(4)校对中发现,调节滑动变阻器,标准电压表示数为9.00V时,电压表的示数为10.00V,为使示数准确,应给表串联________的电阻。
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某同学在家中找到两根一样的轻弹簧P和Q、装有水总质量的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材,设计如下实验验证力的平行四边形定则,同时测出弹簧的劲度系数k。其操作如下:
a.将弹簧P上端固定,让其自然下垂,用刻度尺测出此时弹簧P的长度;
b.将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P下端,待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P的长度,且;
c.在细绳和弹簧Q的挂钩上涂抹少许润滑油,将细绳搭在挂钩上,缓慢地拉起弹簧Q,使弹簧P偏离竖直方向夹角为,测出弹簧Q的长度为及其轴线与竖直方向夹角为,如图乙所示;
(1)取重力加速度,则弹簧P的劲度系数________;
(2)若要验证力的平行四边形定则,和需满足的条件是________cm,________。
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