(1)某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖1所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.圖中懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能瞬間被燒斷,小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動(dòng).在水平地面上放上白紙,上面覆蓋著復(fù)寫紙,當(dāng)小球落在復(fù)寫紙上時(shí),會(huì)在下面白紙上留下痕跡.用重垂線確定出A、B點(diǎn)在白紙上的投影點(diǎn)N、M.用米尺量出AN的高度H、BM的高度h,算出A、B兩點(diǎn)的豎直距離,再量出M、C之間的距離x,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.已知重力加速度為g,小球的質(zhì)量為m.

①用題中所給的物理量表示出小球從A到B過程中,重力勢能的減少量△EP=
mg(H-h)
mg(H-h)
,動(dòng)能的增加量△Ek=
mgx2
4h
mgx2
4h
;
②要想驗(yàn)證小球從A到B的過程中機(jī)械能守恒,只需驗(yàn)證關(guān)系式
H-h=
x2
4h
H-h=
x2
4h
成立即可.
(2)①在“測金屬電阻率”實(shí)驗(yàn)中,用螺旋測微器測得金屬絲的直徑的讀數(shù)如圖2所示,則直徑d=
0.900
0.900
mm.
②測得接入電路的金屬絲的長度為L,已知其電阻大約為25Ω.
在用伏安法測其電阻時(shí),有下列器材供選擇,除必選電源(電動(dòng)勢1.5V,內(nèi)阻很。(dǎo)線、開關(guān)外,電流表應(yīng)選
Al
Al
,電壓表應(yīng)選
V2
V2
,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選
R1
R1
.(填代號)并將設(shè)計(jì)好的測量電路原理圖畫在虛框內(nèi)(圖3).
電流表 A1(量程40mA,內(nèi)阻約0.5Ω)
電流表A2(量程10mA,內(nèi)阻約0.6Ω)
電壓表V1 (量程6V,內(nèi)阻約30kΩ)
電壓表V2(量程1.2V,內(nèi)阻約的20kΩ)
滑動(dòng)變阻器R1(范圍0-10Ω)
滑動(dòng)變阻器R2(范圍0-2kΩ)
分析:根據(jù)重力做功和重力勢能的關(guān)系可求出重力勢能的減小量,根據(jù)水平速度的大小可以求出動(dòng)能的增量.
螺旋測微器讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+半刻度讀數(shù)+可動(dòng)刻度讀數(shù);為減小讀數(shù)誤差,選小量程電流表;為使操作方便,滑動(dòng)變阻器選擇與電阻接近的,選10Ω的.
連線電路要注意:電表極性不能接反,量程選擇恰當(dāng)?shù)模才啾韮?nèi)外接法的選擇.
解答:解:
(1)重力勢能的減小量等于重力做功:△Ep=mgh=mg(H-h)
動(dòng)能增量為:.△EK=
1
2
m
v
2
B
=
mgx2
4h2

從A到B過程中,重力勢能的減小量與動(dòng)能的增加量,均有重力大。士梢韵ィ
因此只要驗(yàn)證H-h=
x2
4h
,即可確定守恒.
(2)由于可動(dòng)刻度的“0”在固定刻度下方,因此固定刻度的讀數(shù)為:0.5mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×40.0mm=0.400mm,所以最終讀數(shù)為:0.5mm+0.4000mm=0.900mm.
由于估讀情況不同,為減小讀數(shù)誤差,根據(jù)電源電動(dòng)勢1.5V,而待測電阻阻值為25Ω,因此選量程為40mA電流表,故選電流表A1;對于電壓來說,量程為1.2V,雖然低于1.5V,但相對于6V來講準(zhǔn)確.故選:電壓表V2,滑動(dòng)變阻器的特點(diǎn)是:電阻大的調(diào)節(jié)精度低,電阻變化快,操作不方便,故選小電阻的,即選R1;
伏安法測電阻時(shí),測量較大電阻用安培表內(nèi)接法,測量較小電阻用安培表外接法,本題待測電阻與安培表電阻相接近,故采用安培表外接法,電路圖如圖所示;
故答案為:(1)①mg(H-h),
mgx2
4h

②H-h=
x2
4h

(2)①0.900
②Al,V2,R1,測量電路原理圖如圖.
點(diǎn)評:本題借助平拋運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒,思路新穎,能夠比較全面考查學(xué)生掌握知識情況.
本題的關(guān)鍵是掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法,螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù),在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀.
(1)用伏安法測電阻時(shí)安培表內(nèi)、外接法的選擇原則是“大內(nèi)小外”,即對于大電阻采用安培表內(nèi)接法,對于小電阻采用安培表外接法;
(2)需要有較大的電壓測量范圍時(shí),滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

某研究性學(xué)習(xí)小級發(fā)現(xiàn)河水在緩慢流動(dòng)時(shí)有一個(gè)規(guī)律,河中央流速最大,岸邊速度幾乎為零.為了研究河水流速與從岸邊到中央距離的關(guān)系,小明同學(xué)設(shè)計(jì)了這樣的測量儀器:如圖甲所示,兩端開口的“L”型玻璃管的水平部分置于待測的水流中,豎直部分露出水面,且露出水面部分的玻璃管足夠長.當(dāng)水流以速度v正對“L”型玻璃管的水平部分開口端勻速流動(dòng)時(shí),管內(nèi)外流面的高度差為h,且h隨水流速度的增大而增大.為了進(jìn)一步研究水流速度v與管內(nèi)外水面高度差h的關(guān)系,該組同學(xué)進(jìn)行了定量研究,得到了如下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了v-h圖象,如圖2所示.
v(m/s) 0 1.00 1.41 1.73 2.00 2.45 3.00 3.16
h(m) 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.45 0.50
根據(jù)上表的數(shù)據(jù)和圖乙中圖象的形狀,可猜想v和h之間的關(guān)系為
v2∝h
v2∝h
.為驗(yàn)證猜想,請?jiān)趫D3中確定縱軸所表示的物理量及單位,并在圖丙作圖象;若該圖象的形狀為
直線
直線
(直線或曲線),則說明該猜想是正確的.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?四川)(1)某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):如圖所示,在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水,水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R.將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與Y軸重合,在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí),玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).同學(xué)們測出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4,6),此時(shí)R的速度大小為
5
5
cm/s,R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是
D
D
.(R視為質(zhì)點(diǎn))

(2)為測量一電源的電動(dòng)勢及內(nèi)阻,
①在下列三個(gè)電壓表中選一個(gè)改裝成量程為9V的電壓表
A.量程為1V、內(nèi)阻大約為1KΩ的電壓V1
B.量程為2V、內(nèi)阻大約為2KΩ的電壓V2
C.量程為3V、內(nèi)阻大約為3KΩ的電壓V3
選擇電壓表
V3
V3
串聯(lián)
6
6
KΩ的電阻可以改轉(zhuǎn)成量程為9V的電壓表
②利用一個(gè)電阻箱、一只開關(guān)、若開關(guān)導(dǎo)線和改裝好的電壓表(此表用符號V1,V2,V3與一個(gè)電阻串聯(lián)來表示,且可視為理想電壓表),在虛線框內(nèi)畫出電源電動(dòng)勢及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理電路圖.
③.根據(jù)以上試驗(yàn)原理電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讀出電壓表示數(shù)為1.50V時(shí)、電阻箱值為15.0Ω;電壓表示數(shù)為2.00V時(shí),電阻箱的阻值為40.0Ω,則電源的電動(dòng)勢E=
7.5
7.5
V、內(nèi)阻r=
10
10
Ω.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖是某研究性學(xué)習(xí)小、組自制的電子秤原理圖,它利用電壓表的示數(shù)來指示物體的質(zhì)量.托盤、彈簧上端和滑動(dòng)變阻器滑片固定在一起,托盤和彈簧的質(zhì)量不計(jì),OA間有可收縮的導(dǎo)線,當(dāng)盤中沒有放物體時(shí),電壓表的示數(shù)為O.已知電阻R0=5Ω,滑動(dòng)變阻器最大阻值為l5Ω,電源電壓U=3V,電壓表的量程為O~3V.現(xiàn)將1kg的物體放在托盤中,滑片剛好指在距R上端l/3處(不計(jì)摩擦,彈簧始終在彈性限度內(nèi)),請計(jì)算回答:
(1)將1kg的物體放在托盤中時(shí),電壓表的示數(shù)為多少?
(2)該電子秤能測量的最大質(zhì)量是多少?此質(zhì)量數(shù)應(yīng)標(biāo)在電壓表多少伏的位置上?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2011普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試物理卷(四川) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):如圖所示,在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水,水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與Y軸重合,在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v=3cm/s勻速上浮的同時(shí),玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4,6),此時(shí)R的速度大小為  
      Cm/s,R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是            。(R視為質(zhì)點(diǎn))

(2)為測量一電源的電動(dòng)勢及內(nèi)阻
①在下列三個(gè)電壓表中選一個(gè)改裝成量程為9V的電壓表
量程為1V、內(nèi)阻大約為1K的電壓V1
量程為2V、內(nèi)阻大約為2K的電壓V2
量程為3V、內(nèi)阻大約為3K的電壓v3
選擇電壓表          串聯(lián)            K的電阻可以改轉(zhuǎn)成量程為9V的電壓表
② 利用一個(gè)電阻箱、一只開關(guān)、若開關(guān)導(dǎo)線和改裝好的電壓表(此表用符號V1V2v3與一個(gè)電阻串聯(lián)來表示,且可視為理想電壓表),在虛線框內(nèi)畫出電源電動(dòng)勢及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理電路圖。

3.根據(jù)以上試驗(yàn)原理電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讀出電壓表示數(shù)為1.50V時(shí)、電阻箱值為15.0;電壓表示數(shù)為2.00V時(shí),電阻箱的阻值為40.0,則電源的電動(dòng)勢E=            V、內(nèi)阻r=_________。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案