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(1)在“验证机械能守恒定律“的实验中,打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流电源上,自由下落的重物质量为lkg.图所示为一条理想的纸带,单位是cm,g取9.8m/s2,O、A之间有几个计
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(1)在“验证机械能守恒定律“的实验中,打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流电源上,自由下落的重物质量为lkg.图所示为一条理想的纸带,单位是cm,g取9.8m/s2,O、A之间有几个计数点没画出.
①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______.
②从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量
△Ep=______,此过程中物体动能的增量△Ek=______.
③如果以v2/2为纵轴,以下降高度h为横轴,根据多组数据绘出v2/2-h的图象,这个图象应该是______.且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比等于______.
(2)(8分)某同学想测量一段电阻丝的电阻率,其中使用了自己利用电流表改装的电压表.整个实验过程如下:
A.测量电流表的内阻.按图1连接电路,将电位器R调到接入电路的阻值最大.闭合开关S1,调整R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;然后保持R的阻值不变,合上开关S2,调整电阻箱R′的阻值,使电流表指针达到半偏,记下此时R′的阻值;
B.计算出改装电压表应串联的电阻R0的值.将电阻R0与电流表串联,则R0与电流表共同构成一个新的电压表;
C.将改装的电压表与标准电压表接入如图2所示的校准电路,对改装的电压表进行校准;
D.利用校准后的电压表和另一块电流表,采用伏安法测量电阻丝的电阻;
E.测量电阻丝的直径和接入电路的电阻丝的长度;
F.计算出电阻丝的电阻率.
根据上述实验过程完成下列问题:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d.其中一次测量结果如图3所示,图中读数为______mm;
(2)已知电流表的满偏电流为200µA,若当电流表指针偏转到正好是满偏刻度的一半时R′的阻值为500Ω.要求改装后的电压表的量程为2V,则必须给电流表串联一个阻值为R0=______Ω的电阻;
(3)在对改装后的电压表进行校准时,发现改装后的电压表的测量值总比标准电压表的测量值小一些,造成这个现象的原因是______
A.电流表内阻的测量值偏小,造成串联电阻R0的阻值偏小
B.电流表内阻的测量值偏大,造成串联电阻R0的阻值偏小
C.电流表内阻的测量值偏小,造成串联电阻R0的阻值偏大
D.电流表内阻的测量值偏大,造成串联电阻R0的阻值偏大
(4)在利用校准后的电压表采用伏安法测量电阻丝的电阻时,由于电压表的表盘刻度仍然是改装前电流表的刻度,因此在读数时只能读出电流表指示的电流值a.测量电阻丝的电阻时,可以读得一系列a和对应流经电阻丝的电流b.该同学根据这一系列a、b数据做出的a-b图线如图所示,根据图线可知电阻丝的电阻值为______Ω.
①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______.
②从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量
△Ep=______,此过程中物体动能的增量△Ek=______.
③如果以v2/2为纵轴,以下降高度h为横轴,根据多组数据绘出v2/2-h的图象,这个图象应该是______.且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比等于______.
(2)(8分)某同学想测量一段电阻丝的电阻率,其中使用了自己利用电流表改装的电压表.整个实验过程如下:
A.测量电流表的内阻.按图1连接电路,将电位器R调到接入电路的阻值最大.闭合开关S1,调整R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;然后保持R的阻值不变,合上开关S2,调整电阻箱R′的阻值,使电流表指针达到半偏,记下此时R′的阻值;
B.计算出改装电压表应串联的电阻R0的值.将电阻R0与电流表串联,则R0与电流表共同构成一个新的电压表;
C.将改装的电压表与标准电压表接入如图2所示的校准电路,对改装的电压表进行校准;
D.利用校准后的电压表和另一块电流表,采用伏安法测量电阻丝的电阻;
E.测量电阻丝的直径和接入电路的电阻丝的长度;
F.计算出电阻丝的电阻率.
根据上述实验过程完成下列问题:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d.其中一次测量结果如图3所示,图中读数为______mm;
(2)已知电流表的满偏电流为200µA,若当电流表指针偏转到正好是满偏刻度的一半时R′的阻值为500Ω.要求改装后的电压表的量程为2V,则必须给电流表串联一个阻值为R0=______Ω的电阻;
(3)在对改装后的电压表进行校准时,发现改装后的电压表的测量值总比标准电压表的测量值小一些,造成这个现象的原因是______
A.电流表内阻的测量值偏小,造成串联电阻R0的阻值偏小
B.电流表内阻的测量值偏大,造成串联电阻R0的阻值偏小
C.电流表内阻的测量值偏小,造成串联电阻R0的阻值偏大
D.电流表内阻的测量值偏大,造成串联电阻R0的阻值偏大
(4)在利用校准后的电压表采用伏安法测量电阻丝的电阻时,由于电压表的表盘刻度仍然是改装前电流表的刻度,因此在读数时只能读出电流表指示的电流值a.测量电阻丝的电阻时,可以读得一系列a和对应流经电阻丝的电流b.该同学根据这一系列a、b数据做出的a-b图线如图所示,根据图线可知电阻丝的电阻值为______Ω.
▼优质解答
答案和解析
(1)①物体的速度vB=
=
=98cm/s=0.98m/s;
②重力势能的减少量△EP=mgh=mgOB=1×9.8×0.0501≈0.49J,
物体动能的增量△EK=
mv2=
×1×0.982=0.48J;
③重物自由下落时mhg=
mv2,则
=gh,
与h成正比,
-h图象为正比例函数图象,图象是过原点的直线,图象的斜率g=9.8m/s2;
(2)①由图3可知,螺旋测微器固定可得示数是0mm,可动刻度示数是41.6×0.01mm=0.416mm;
②采用半偏法测电流表内阻时,电阻箱阻值为500Ω,则电流表内阻Rg=500Ω;
把该电流表改装成量程是2V的电压表,应串联的电阻R0=
=
=9500Ω;
③应用半偏法所测的电流表内阻偏小,根据测量的电流表内阻计算出的电压表串联电阻R0阻值偏大,
改装后的电压表的测量值总比标准电压表的测量值小一些,故C正确;
④待测电阻阻值R=
=
RV=
×1×104Ω=10Ω
故答案为:(1))①0.98m/s; ②0.49J;0.48J; ③过原点的直线;9.8m/s2;
(2)①0.416;②9500;③C;④10.
AC |
2T |
7.06cm−3.14cm |
2×0.02s |
②重力势能的减少量△EP=mgh=mgOB=1×9.8×0.0501≈0.49J,
物体动能的增量△EK=
1 |
2 |
1 |
2 |
③重物自由下落时mhg=
1 |
2 |
v2 |
2 |
v2 |
2 |
v2 |
2 |
(2)①由图3可知,螺旋测微器固定可得示数是0mm,可动刻度示数是41.6×0.01mm=0.416mm;
②采用半偏法测电流表内阻时,电阻箱阻值为500Ω,则电流表内阻Rg=500Ω;
把该电流表改装成量程是2V的电压表,应串联的电阻R0=
U−IgRg |
Ig |
2V−200×10−6A×500Ω |
200×10−6A |
③应用半偏法所测的电流表内阻偏小,根据测量的电流表内阻计算出的电压表串联电阻R0阻值偏大,
改装后的电压表的测量值总比标准电压表的测量值小一些,故C正确;
④待测电阻阻值R=
UR |
Ib |
Ia |
Ib |
180×10−6A |
0.18A |
故答案为:(1))①0.98m/s; ②0.49J;0.48J; ③过原点的直线;9.8m/s2;
(2)①0.416;②9500;③C;④10.
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