(1)某同學(xué)安裝如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置,驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.如圖乙是該實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,現(xiàn)要取A、B兩點(diǎn)來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),已知電火花打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02S打一個點(diǎn).
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請回答下列問題:
①電火花打點(diǎn)計(jì)時器的工作電壓是
 
;
②根據(jù)紙帶可以判斷,實(shí)驗(yàn)時紙帶的
 
端是和重物相連接(選填“左”或“右”);
③若X2=4.80cm,則在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時的速度VB=
 
m/s(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字);
④若X1數(shù)據(jù)也已測出,則實(shí)驗(yàn)還需測出的物理量為
 

(2)用如圖1所示電路,測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻.電池的內(nèi)阻較小,為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路,電路中用一個定值電阻Ro起保護(hù)作用.除電池、電流表(量程0~0.6A)、電壓表(量程0~3V)、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:
a.定值電阻(阻值2Ω;額定功率5W);
b.定值電阻(阻值10Ω;額定功率10W);
c.滑動變阻器(阻值范圍0~15Ω;額定電流2A);
d.滑動變阻器(阻值范圍0~100Ω;額定電流1A);
①為了準(zhǔn)確地完成實(shí)驗(yàn),Ro應(yīng)選擇
 
Ω的定值電阻,R應(yīng)選擇阻值范圍是
 
Ω的滑動變阻器.
②圖2所示的U-I圖上是由實(shí)驗(yàn)測得的7組數(shù)據(jù)標(biāo)出的點(diǎn),請你完成圖線,并由圖線求出E=
 
V,r=
 
Ω
③按照此電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電動勢的測量存在系統(tǒng)誤差,造成該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是
 
分析:(1)解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng).
紙帶實(shí)驗(yàn)中,若紙帶勻變速直線運(yùn)動,測得紙帶上的點(diǎn)間距,利用勻變速直線運(yùn)動的推論,可計(jì)算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度,從而求出動能.根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值.
(2)干電池電動勢一般約為1.5V,以此判定電壓表量程;電流表量程、滑動變阻器與定值電阻選擇時應(yīng)兼顧電路安全和偏轉(zhuǎn)范圍.
解答:精英家教網(wǎng)解:(1)①電火花打點(diǎn)計(jì)時器的工作電壓是220V,
②從紙帶上可以發(fā)現(xiàn)從左到右,相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離越來越大,也就是說明速度越來越大.
與重物相連接的紙帶先打出點(diǎn),速度較小,所以實(shí)驗(yàn)時紙帶的左端通過夾子和重物相連接.
③利用勻變速直線運(yùn)動的推論得:
vB=
X2
2T
=
0.048
0.04
=1.20
m/s
④要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,則要求出重力勢能的變化量,所以還要測出AB之間的距離;
(2)由于電源是一節(jié)干電池(1.5V),所選量程為3V的電壓表;估算電流時,考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右,加上保護(hù)電阻,最大電流在0.5A左右,所以選量程為0.6A的電流表;由于電池內(nèi)阻很小,所以保護(hù)電阻不宜太大,否則會使得電流表、電壓表取值范圍小,造成的誤差大,故選1Ω;滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了,取0~15Ω能很好地控制電路中的電流和電壓,若取0~100Ω會出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象.
(2)用光滑的直線連接描出的點(diǎn),突然所示,則E=1.5V,r=
1.5-1.0
1.0
=0.5Ω
(3)關(guān)于系統(tǒng)誤差一般由測量工具和所造成測量方法造成的,一般具有傾向性,總是偏大或者偏小.本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測量值小,造成E<E,r<r
故答案為:(1)①220V   ②左     ③1.20     ④AB之間的距離或hAB
(2)①2;  0~15   ②圖線如圖所示;1.50(1.48~1.52);   0.50(0.48~0.52)③電壓表的分流
點(diǎn)評:紙帶問題的處理是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題.我們可以紙帶法實(shí)驗(yàn)中,若紙帶勻變速直線運(yùn)動,測得紙帶上的點(diǎn)間距,利用勻變速直線運(yùn)動的推論,可計(jì)算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度.電子元件在選擇時應(yīng)首先以元件安全為原則,然后兼顧儀表的示數(shù)波動范圍,保證測量的方便,表針波動范圍一般以示數(shù)能達(dá)到或者超過總量程的1/3為宜.
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)安裝如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置,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.先釋放懸掛紙帶的夾子,然后接通電源開關(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是
BCD
BCD
.(將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在橫線處)
(2)打點(diǎn)計(jì)時器所用交流電的頻率為50Hz,該同學(xué)選取如圖乙所示的一段紙帶,對BD段進(jìn)行研究.
求得B點(diǎn)對應(yīng)的速度vB=
0.19
0.19
m/s(保留兩位有效數(shù)字),若再求得D點(diǎn)對應(yīng)的速度為VD,測出重物下落的高度為hBD,則還應(yīng)計(jì)算
1
2
(vD2-vB2
1
2
(vD2-vB2
ghBD
ghBD
大小是否相等(填字母表達(dá)式);
(3)在上述驗(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
大于
重錘動能的增加,其原因主要是
存在摩擦阻力做功
存在摩擦阻力做功

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)某變壓器不能拆解,課外活動小組準(zhǔn)備用下列器材測定其原線圈使用的銅絲長度:多用電表、電流表(0~0.6~3A)、電壓表(0~3~15V)、開關(guān)、滑動變阻器(0~5Ω)、導(dǎo)線、干電池等.
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①用螺旋測微器、多用電表的歐姆“×1”擋分別測量銅絲的直徑、阻值,結(jié)果如圖1、2所示,則銅絲的直徑為
 
 mm、電阻約為
 
Ω;
②請?jiān)谙旅嫣摽蛑挟嫵鰷y量銅絲電阻的實(shí)驗(yàn)原理圖,并在下面實(shí)物圖3中補(bǔ)畫出未連接的導(dǎo)線.
(2)(10分)某同學(xué)安裝如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置,探究合外力做功與物體動能變化的關(guān)系.
①此實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)當(dāng)是讓重物做
 
運(yùn)動,
 
(“需要”、“不需要”)測出重物的質(zhì)量;
②打點(diǎn)計(jì)時器所用交流電的頻率為50Hz,該同學(xué)選取如圖乙所示的一段紙帶,對BD段進(jìn)行研究.求得B點(diǎn)對應(yīng)的速度vB=
 
 m/s,若再求得D點(diǎn)對應(yīng)的速度為vD,測出重物下落的高度為hBD,則還應(yīng)計(jì)算
 
 
大小是否相等(填字母表達(dá)式);
③但該同學(xué)在上述實(shí)驗(yàn)過程中存在明顯的問題.安裝實(shí)驗(yàn)裝置時存在的問題是
 
;研究紙帶時存在的問題是
 
,實(shí)驗(yàn)誤差可能較大.
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2012?佛山一模)實(shí)驗(yàn)題
(1)某同學(xué)用如圖1所示的裝置來研究自由落體運(yùn)動.
①下列有關(guān)操作的敘述正確的是
AC
AC

A.安裝打點(diǎn)計(jì)時器時要注意讓上下限位孔在同一豎直線上
B.將打點(diǎn)計(jì)時器與直流低壓電源連接
C.釋放紙帶時應(yīng)盡量讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時器
D.應(yīng)先釋放紙帶,然后接通電源
②實(shí)驗(yàn)得到一條紙帶,測得各點(diǎn)之間的距離如圖3示.已知電源頻率為50Hz,則紙帶中相鄰兩點(diǎn)間的時間間隔是
0.02
0.02
s.從該紙帶可知,重物是做
勻變速
勻變速
(選填“勻速”、“勻變速”、“非勻變速”)運(yùn)動,加速度大小a=
9.63
9.63
m/s2(保留三位有效數(shù)字).
(2)某同學(xué)測定一根金屬絲的電阻率.
①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖2示,則該金屬絲的直徑為
0.520
0.520
mm.
②先用多用電表粗測其電阻.將選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋“×10”檔位并調(diào)零,測量時發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn)角度太大,這時他應(yīng)該:
a.將選擇開關(guān)換成歐姆擋的“
×1
×1
”檔位(選填“×100”或“×1”)
b.將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)
歐姆
歐姆
調(diào)零旋鈕,使歐姆表指針指在
歐姆表的零刻度線
歐姆表的零刻度線
處.
再次測量電阻絲的阻值,其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D4所示,則此段電阻絲的電阻為
12
12
Ω.
③現(xiàn)要進(jìn)一步精確測量其阻值,實(shí)驗(yàn)室提供了以下各種器材,4V的直流電源、3V量程的直流電壓表、電鍵、導(dǎo)線等.還有電流表與滑動變阻器各兩個以供選用:
A.電流表A1(量程0.3A,內(nèi)阻約1Ω) B.電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻約0.3Ω)
C.滑動變阻器R1(最大阻值為10Ω)   D.滑動變阻器R2(最大阻值為50Ω)
為了盡可能提高測量準(zhǔn)確度且要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大.電流表應(yīng)選
A
A
,滑動變阻器應(yīng)選
C
C
(填器材前面的字母)請?jiān)趫D5中補(bǔ)齊連線以完成本實(shí)驗(yàn).

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科目:高中物理 來源:2013年廣東省梅州市高考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題

(1)某同學(xué)安裝如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置,驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.如圖乙是該實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,現(xiàn)要取A、B兩點(diǎn)來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),已知電火花打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02S打一個點(diǎn).

請回答下列問題:
①電火花打點(diǎn)計(jì)時器的工作電壓是______;
②根據(jù)紙帶可以判斷,實(shí)驗(yàn)時紙帶的______端是和重物相連接(選填“左”或“右”);
③若X2=4.80cm,則在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時的速度VB=______m/s(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字);
④若X1數(shù)據(jù)也已測出,則實(shí)驗(yàn)還需測出的物理量為______.
(2)用如圖1所示電路,測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻.電池的內(nèi)阻較小,為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路,電路中用一個定值電阻Ro起保護(hù)作用.除電池、電流表(量程0~0.6A)、電壓表(量程0~3V)、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:
a.定值電阻(阻值2Ω;額定功率5W);
b.定值電阻(阻值10Ω;額定功率10W);
c.滑動變阻器(阻值范圍0~15Ω;額定電流2A);
d.滑動變阻器(阻值范圍0~100Ω;額定電流1A);
①為了準(zhǔn)確地完成實(shí)驗(yàn),Ro應(yīng)選擇______Ω的定值電阻,R應(yīng)選擇阻值范圍是______Ω的滑動變阻器.
②圖2所示的U-I圖上是由實(shí)驗(yàn)測得的7組數(shù)據(jù)標(biāo)出的點(diǎn),請你完成圖線,并由圖線求出E=______V,r=______Ω
③按照此電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電動勢的測量存在系統(tǒng)誤差,造成該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是______.

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