(1)如圖1所示,某同學(xué)在做“研究勻變速直線運動”的實驗中,由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s,其中s1=5.12cm,s2=5.74cm,s3=6.14cm,s4=7.05cm,s5=7.68cm,s6=8.33cm、則打F點時小車的瞬時速度的大小是
0.80
0.80
m/s,加速度大小是
0.64
0.64
m/s2.(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)有人說礦區(qū)的重力加速度偏大,某同學(xué)“用單擺測定重力加速度”的實驗探究該問題.他用最小分度為毫米的米尺測得擺線的長度為800.0mm,用游標(biāo)為10分度的卡尺測得擺球的直徑如圖2所示,擺球的直徑為
20.2
20.2
mm.他把擺球從平衡位置拉開一個小角度由靜止釋放,使單擺在豎直平面內(nèi)擺動,當(dāng)擺動穩(wěn)定后,在擺球通過平衡位置時啟動秒表,并數(shù)下“0”,直到擺球第30次同向通過平衡位置時按停秒表,秒表讀數(shù)如圖3所示,讀出所經(jīng)歷的時間t,則單擺的周期為
1.80
1.80
s,該實驗測得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?!--BA-->
9.86
9.86
m/s2.(保留3位有效數(shù)字)

(3)在測定金屬電阻率的實驗中,用伏安法測量一個約100Ω電阻絲,可用的儀器:電流表(量程0~30mA,內(nèi)阻50Ω)、電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻5kΩ)、滑動變阻器(最大阻值20Ω)、電源(電動勢4V,內(nèi)阻忽略不計)、開關(guān)和導(dǎo)線若干.
①請將你設(shè)計的實驗電路圖畫在方框中.
②根據(jù)設(shè)計的電路圖,將下圖中的實物連接成實驗用的電路.
③為了完成整個實驗,除你在電路中已畫出的器材外,還需要測量接入電路中的電阻絲長度l的儀器是
毫米刻度尺
毫米刻度尺
,測量電阻絲直徑d的儀器是
螺旋測微器
螺旋測微器

④計算電阻率的公式是ρ=
πUd2
4IL
πUd2
4IL
.(用直接測量出的物理量表示)
分析:(1)紙帶實驗中,若紙帶勻變速直線運動,測得紙帶上的點間距,利用勻變速直線運動的推論,可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度.
(2)10分度的游標(biāo)卡尺每一分度表示的長度為0.1mm.由主尺讀出整米數(shù),由游標(biāo)尺讀出毫米的小數(shù)部分.
由秒表讀出時間t,由T=
t
n
求出單擺的周期,再由單擺的周期公式求出重力加速度g.
(3)①根據(jù)待測點阻值與滑動變阻器最大阻值間的關(guān)系確定滑動變阻器的接法,根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法,然后作出實驗電路圖;
②根據(jù)電路圖連接實物電路圖;
③根據(jù)需要測量的物理量選擇合適的測量器材;
④由電阻定律求出電阻率的表達式.
解答:解:利用勻變速直線運動的推論得:vF=
xEG
2t
=
0.0768+0.0833
2×0.1s
=0.80m/s,根據(jù)運動學(xué)公式采用逐差法求解加速度得:a=
(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)
9t2
=0.64m/s2
(2)主尺讀數(shù)為20mm.10分度的游標(biāo)卡尺每一分度表示的長度為0.1mm,游標(biāo)尺第2條刻度線與主尺對齊,則游標(biāo)尺讀數(shù)為0.2mm,擺球的直徑為20mm+0.2mm=20.2mm.由秒表讀出單擺做300次全振動所用的時間t=54.0s,單擺的周期T=
t
n
=1.80s.單擺的擺長l=擺線的長度+擺球的半徑=800.0mm+10.1mm=810.1mm.
由單擺的周期公式T=2π
L
g
得,重力加速度g=
4π2L
T2
,代入解得,g=9.86m/s2
(3)①由實驗器材可知,待測電阻阻值遠(yuǎn)大于滑動變阻器的最大阻值,為測多組實驗數(shù)據(jù),滑動變阻器可以采用分壓接法;電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值,因此電流表可以采用外接法,實驗電路如圖所示;
②根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖,實物電路圖如圖所示;
③測電阻絲長度l的儀器是毫米刻度尺,測量電阻絲直徑d的儀器是螺旋測微器;
④電阻阻值R=
U
I
,由電阻定律可知:R=ρ
L
S
L
π(
d
2
)2
,則電阻率ρ=
πUd2
4IL

故答案為:(1)0.80;0.64;(2)20.2;1.80;9.86;(3)①電路圖如圖1所示;②實物電路圖如圖2所示;③毫米刻度尺;螺旋測微器;④
πUd2
4IL

點評:(1)要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留.對于相鄰的計數(shù)點位移間隔不等時能夠運用逐差法求解.
(2)單擺的擺長等于懸點到球心的距離,即等于擺線的長度與擺球的半徑之和,不能漏掉球的半徑.
(3)設(shè)計實驗電路圖時,確定滑動變阻器與電流表的接法是正確解題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)用如圖1所示裝置探究小車的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.

(1)探究加速度與力、質(zhì)量這三者之間的關(guān)系,我們所采用的實驗方法是
控制變量法
控制變量法

(2)調(diào)節(jié)滑輪位置,使拉小車的細(xì)線與長木板平行,當(dāng)滿足
m<<M
m<<M
時,我們可把砝碼與盤的重力當(dāng)作小車受到的細(xì)線的拉力.
(3)保持小車質(zhì)量不變,改變砝碼的質(zhì)量,多次實驗,通過分析紙帶,我們可得到小車的加速度 a和所受拉力F的關(guān)系.如圖2
所示為某同學(xué)所畫的加速度與力的關(guān)系,請你分析為何直線不通過原點?
沒有(完全)平衡摩擦力
沒有(完全)平衡摩擦力

(4)小車從靜止開始運動,利用打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況,如圖3所示,其中O點為紙帶上記錄到的第一點.A、B、C是該同學(xué)在紙帶上所取的一些點,圖中所標(biāo)明的數(shù)據(jù)為A、B、C各點到O點的距離,已知打點計時器所用交流電源頻率f=50Hz (以下計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字),木塊運動的加速度a=
0.39m/s2
0.39m/s2
m/s2.小車在經(jīng)歷計數(shù)點B點時的速度為vB=
0.78m/s
0.78m/s
m/s.
(5)如果猜想F一定時,加速度a與質(zhì)量M成反比,對此猜想進行驗證,應(yīng)畫
a-
1
M
a-
1
M
圖象.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖1所示為正在測量中的多用電表表盤.
①如果轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到如圖2甲所示的位置測量,則讀數(shù)為
4.3
4.3
mA.
②如果轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到如圖2乙所示的位置測量,則讀數(shù)為
21.5
21.5
V.
③如果轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到如圖2丙所示的位置測量,則讀數(shù)為
1.90K
1.90K
Ω.
(2)某同學(xué)按圖3示電路進行實驗,實驗時該同學(xué)閉合開關(guān)S后、將滑動變阻器的觸片P移到不同位置時測得各電表的示數(shù)如表中所示,將電壓表內(nèi)阻看作無限大,電流表內(nèi)阻看作零.
序號 A1示數(shù)(A) A2示數(shù)(A) V1示數(shù)(V) V2示數(shù)(V)
1 0.60 0.30 2.40 1.20
2 0.44 0.32 2.56 1.48
①電路中E、r分別為電源的電動勢和內(nèi)阻,R1、R2、R3為定值電阻,在這五個物理量中,可根據(jù)表中的數(shù)據(jù)求得的物理量是(不要求具體計算)
E、R2、R3
E、R2、R3

②由于電路發(fā)生故障,發(fā)現(xiàn)兩電流表的示數(shù)相同(但不為零),若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的,則可能的故障原因是
滑動變阻器斷路、R2斷路或R3短路.
滑動變阻器斷路、R2斷路或R3短路.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖1所示為某同學(xué)安裝的“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置,若在圖示狀態(tài)下開始做實驗,請從該同學(xué)的裝置和操作中指出存在的問題或錯誤:
①應(yīng)將電池改為交流電;②沒有平衡摩擦力;③小車應(yīng)靠近打點計時器端;④左端連接的細(xì)線應(yīng)與木板平行
①應(yīng)將電池改為交流電;②沒有平衡摩擦力;③小車應(yīng)靠近打點計時器端;④左端連接的細(xì)線應(yīng)與木板平行


(2)如圖2所示是小車勻變速運動時打出的一條紙帶,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔是t,測出紙帶各相鄰計數(shù)點之間的距離分別為S1、S2、S3、S4,為使計算的結(jié)果更精確一些,計算加速度平均值的公式應(yīng)為a=
(s4+s3)-(s2+s1)
4t2
(s4+s3)-(s2+s1)
4t2

(3)該同學(xué)通過測量,作出a-F圖象如圖3所示,試分析:
①圖象不通過原點的原因是
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

②圖象上部彎曲的原因是
未滿足砝碼和砝碼盤的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
未滿足砝碼和砝碼盤的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M

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科目:高中物理 來源: 題型:

物理--選修3-4
(1)如圖1所示為某時刻從O點同時發(fā)出的兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中沿相同方向傳播的波形圖,P點在甲波最大位移處,Q點在乙波最大位移處,下列說法中正確的是
CD
CD

A.兩列波傳播相同距離時,乙波所用的時間比甲波的短
B.P點比Q點先回到平衡位置
C.在P質(zhì)點完成20次全振動的時間內(nèi)Q質(zhì)點可完成30次全振動
D.甲波和乙波在空間相遇處不會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣
(2)如圖2所示,MN是一條通過透明球體球心的直線.在真空中波長為λ0=564nm的單色細(xì)光束AB平行于MN射向球體,B為入射點,若出射光線CD與MN的交點P到球心O的距離是球半徑的
2
倍,且與MN所成的角α=30°.
(3)將光路補充完整,標(biāo)明相應(yīng)的入射角i和折射角r;
(4)求透明體的折射率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2008?宣武區(qū)一模)(1)如圖1所示,螺旋測微器讀數(shù)為
1.996
1.996
mm.
(2)利用滴水法可以粗略測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋浞椒ㄈ鐖D2所示:調(diào)整水龍頭滴水的快慢達到一個穩(wěn)定度之后,再仔細(xì)調(diào)節(jié)盛水盤子的高度,使得第一滴水落到盛水盤面的瞬間,第二滴水恰好從水龍頭口開始下落.以某一滴水落到盤子面的瞬間開始計數(shù)為1,數(shù)到第n滴水落到盤子面的瞬時停止計時,記下所用的時間為t,再測出從水龍頭口到盤子面的豎直高度為h,那么由此測可算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎禐?!--BA-->
g=
2h(n-1
)
2
 
t
2
 
g=
2h(n-1
)
2
 
t
2
 

(3)如圖3所示為某一測量電阻的電路,Rx為待測電阻,R為電阻可讀可調(diào)的電阻箱,R′為適當(dāng)?shù)谋Wo電阻,阻值未知,電源E的電動勢未知,S為單刀雙擲開關(guān),A為電流表,請完成以下要求:
①簡述測量Rx的基本步驟:
②按如圖3所示的電路,在圖4實物圖上連線.

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同步練習(xí)冊答案