(1)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量;
D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.
其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi),并說明其原因.
答:
②利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值.如圖2所示,根據(jù)打出
的紙帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A距起始點(diǎn)O的距離為s
0,點(diǎn)AC間的距離為s
1,點(diǎn)CE間的距離為s
2,使用交流電的頻率為f,根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a=
.
③在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過程中存在阻力作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測阻力的大小.若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測量的物理量是
.試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F=
.
(2)、某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:
①用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖3,由圖3可知其長度為
mm;
②用螺旋測微器測量其直徑如圖4,由圖4可知其直徑為
mm;
③用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖4,則該電阻的阻值約為
Ω.
④該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:
待測圓柱體電阻R
電流表A
1(量程0~4mA,內(nèi)阻約50Ω)
電流表A
2(量程0~10mA,內(nèi)阻約30Ω)
電壓表V
1(量程0~3V,內(nèi)阻約10kΩ)
電壓表V
2(量程0~15V,內(nèi)阻約25kΩ)
直流電源E(電動勢4V,內(nèi)阻不計(jì))
滑動變阻器R
1(阻值范圍0~15Ω,允許通過的最大電流2.0A)
滑動變阻器R
2(阻值范圍0~2kΩ,允許通過的最大電流0.5A)
開關(guān)S,導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)誤差較小,要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,請?jiān)谟铱蛑挟嫵鰷y量的電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號.