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某同学用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置“研究物体的加速度与外力关系”,他的操作步骤如下:①将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上,②将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点B处,③将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处,④用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,使滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t,⑤改变钩码个数,使滑块每次从同一位置A由静止释放,重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表:

实验次数
1
2
3
4
5
F/N
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
t/(ms)
28.6
23.3
20.2
18.1
16.5
t2/(ms)2
818.0
542.9
408.0
327.6
272.25
t-2/[×10-4(ms)-2]
12.2
18.4
24.5
30.6
36.7
(1)若用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d,读出遮光条的宽度d=1.050cm,第一次测量中小车经过光电门时的速度为         m/s(保留两位有效数字)
(2)实验中遮光条到光电门的距离为s,遮光条的宽度为d,遮光条通过光电门的时间为t,可推导出滑块的加速度a与t关系式为              
⑶本实验为了研究加速度a与外力F的关系,只要作出       (选填)的关系图象,请作出该图线。
⑷根据作出的图像,判断该同学可能疏漏的重要实验步骤是                     

(1)0.37m/s;(2)a=;(3) ,图象如图;(4)没有将气垫导轨调节水平

解析试题分析:(1)第一次测量的速度:v==0.37m/s
(2)滑块从同一位置A由静止释放由运动学公式得:v2=2as,小车经过光电门时的速度v=;整理得:a=
(3)将a=代入公式F=ma得:,故作出图,利用描点法得出其图象如下所示:
(2)根据图象可知开始时刻拉力并不为零,这说明气垫导轨没有调水平.
考点:探究加速度与物体质量、物体受力的关系

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(5分)将小电珠L、滑动变阻器、多用电表、电流表、直流稳压电源、开关和导线若干连成如图1所示的电路,进行“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验.

(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于          端(填“左”或“右”).
(2)用多用电表电压档测量L电压时,红表笔应接图1中的   点.(填“a”或“b”)
(3)正确连线后,闭合开关,发现不论怎么调节滑动变阻器的滑片,多用电表指针均不偏转,将两表笔改接到图1电路的a、c.两点,电表指针仍不偏转;改接a、b两点时,电表指针偏转如图2所示,其示数
    V;可判定故障为                            

(4)甲乙两位同学用完多用电表后,分别把选择开关放在图3所示位置.则     的习惯好.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

小电珠灯丝的电阻会随温度的升高而改变,某同学为研究这一现象,利用下列实验器材:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0~10 Ω)、电源、小电珠、开关、导线若干来设计实验,并通过实验得到如下数据(I和U分别表示小电珠上的电流和电压):

I/A
 
0
 
0.12
 
0.21
 
0.29
 
0.34
 
0.38
 
0.42
 
0.45
 
0.47
 
0.49
 
0.50
 
U/V
 
0
 
0.20
 
0.40
 
0.60
 
0.80
 
1.00
 
1.20
 
1.40
 
1.60
 
1.80
 
2.00
 
 
(1)请在下面的方框中画出实验电路图.(2)在图中画出小电珠的I-U曲线.
(此题直接作答于答题卷处)

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(12分)太阳能是一种清洁、绿色能源。在上海举办的世博会上,大量使用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能;在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组通过实验,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性。所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流传感器,电压传感器,滑动变阻器R,开关S及导线若干。

(1)为了描绘出完整的I-U特性曲线,在图a中A处接________传感器,B处接________传感器,并将图(a)连成完整的实验电路图。
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图(b)的I-U图像,图中PQ为过P点的切线。由图可知,当电压小于2.00V时,太阳能电池的电阻________(选填“很大”或“很小”);当电压为2.80V时,太阳能电池的电阻约为______Ω。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联.测量实际电流表内阻r1的电路如图甲所示.供选择的仪器如下:

①待测电流表(量程为5 mA,内阻约300 Ω);
②电流(量程为10 mA,内阻约100 Ω);
③定值电阻R1(阻值为300 Ω);
④定值电阻R2(阻值为10 Ω);
⑤滑动变阻器R3(最大阻值为1000 Ω);
⑥滑动变阻器R4(最大阻值为20 Ω);
⑦干电池(电动势为1.5 V);
⑧开关S及导线若干.
(1)定值电阻应选________,滑动变阻器应选________.(在空格内填写序号)
(2)用连线连接实物图乙.
 
(3)补全实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片移至最________(填“左”或“右”)端;
②闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录的示数I1、I2
③多次移动滑片,记录相应的示数I1、I2
④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图丙所示.
(4)根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式________.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(4分)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中,某小组同学实验时先正确平衡摩擦力,并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力,改变钩码的个数,确定加速度与细线上拉力F的关系。
(1)下列图象中能表示该同学实验结果的是_____

(2)某次实验中打出如图所示的纸带(打点计时器电源的频率为50Hz),则这个加速度值a =___________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(8分)某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约1Ω,双量程电压表(0 ~ 3V 内阻约3kΩ;0 ~ 15V 内阻约15 kΩ),电流表(0 ~ 0.6A 内阻约1.0Ω),滑动变阻器有R1(10Ω  2A)和R2 (100Ω  0.1A)各一只。

①实验中滑动变阻器应选用_______(选填“R1”或“R2”)。
②在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路。

③在实验中测得多组电压和电流值,得到如图所示的U – I图线,由图可较准确求出该电源电动势E = _________V,内阻r = ________Ω。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(10分)有一金属电阻丝的阻值约为20Ω,现用以下实验器材测量其电阻率:
A.电压表V1(量程0~15V,内阻约15kΩ)
B.电压表V2(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C.电流表A1 (量程为0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.电流表A2(量程为0~50 mA,内阻约为10Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~1kΩ,允许最大电流0.2A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω,允许最大电流1.0A)
G.螺旋测微器
H.电池组(电动势3V,内电阻0.5Ω)
I.开关一个和导线若干
⑴某同学决定采用分压式接法调节电路,为了准确地测量出电阻丝的电阻,电压表选    ,电流表选     ,滑动变阻器选        (填写器材前面的字母);
⑵用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图a所示,该电阻丝直径的测量值
d =         mm;

⑶如图b所示,将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,其间有一可沿电阻丝滑动的触头P,触头的上端为接线柱c.当按下触头P时,它才与电阻丝接触,触头的位置可在刻度尺上读出.实验中改变触头与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表A示数I保持不变,记录对应的电压表读数U.

该同学的实物连接如图c所示,他的连线是否正确,如果有错,在连接的导线上打“×”并重新正确连线;如果有导线遗漏,请添加导线,完成正确的实物连接图.

(4)利用测量数据描点作出U – L图线,如图d所示,并求得图线的斜率k.用电阻丝的直径d、电流I和斜率k表示电阻丝的电阻率ρ=              

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

在做测量一只蓄电池(电动势约为2.2 V,内阻很小)的电动势和内阻的实验时,备有下列器材供选用:
A.定值电阻(阻值已知为R1=1 Ω,额定功率约5 W)
B.定值电阻(阻值已知为R2=10 Ω,额定功率约10 W)
C.直流电流表(量程0~0.6 A~3 A,内阻不能忽略)
D.直流电压表(量程0~3 V~15 V,内阻较大)
E.滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω)
F.滑动变阻器(阻值范围0~1 000 Ω)
G.电键
H.导线若干

(1)为防止电源短路,用作保护电阻的定值电阻选用______(填“A”或“B”)
(2)某同学将选定的器材在实物图上连线完成了实验电路,闭合电键后无论怎样移动滑片P,发现电压表示数约为2.2 V不变,电流表的示数几乎为零,若电路中只有一处故障,则电路故障可能是下述中的________.
A.b、c间断路
B.a、b间某点电阻丝断路
C.P与电阻丝未接通
D.保护电阻断路
(3)排除故障后,某小组讨论发现图中有一条导线连接错误,请在错误导线上画上“×”,并画出正确接线.
(4)改正错误后按正确操作完成实验,根据实验记录,将测量数据描点如下图,请在图上作出相应图象.则待测蓄电池的电动势E为________V,内阻r为________Ω.(结果均保留三位有效数字)

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