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Ⅰ.用如图1所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系(交流电频率为50Hz):

(1)按实验要求安装好器材后,应按一定步骤进行实验,下述操作步骤的安排顺序不尽合理,请将合理的顺序以字母代号填写在横线上:
D、C、E、A、B、F
D、C、E、A、B、F

A.保持重物(砝码及砝码盘)的质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次
B.保持小车质量不变,改变重物(砝码及砝码盘)的质量,测出加速度,重复几次
C.用天平测出小车的质量
D.平衡摩擦力,使小车近似做匀速直线运动
E.挂上重物,接通打点计时器的电源,放开小车,在纸带上打下一系列的点
F.根据测量的数据,分别画出a-F和a-
1
m
的图线
(2)图2所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上.根据下图可知,打下E点时小车的速度为
0.20
0.20
m/s.小车的加速度为
0.40
0.40
m/s2.(计算结果均保留两位有效数字)
Ⅱ.有一节干电池,电动势大约为1.5V,内电阻约为1.0Ω.某实验小组的同学们为了比较准确地测出该电池的电动势和内电阻,他们在老师的支持下得到了以下器材:
A.电压表V(15V,10kΩ)
B.电流表G(量程3.0mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(量程0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0~100Ω,1A)
F.定值电阻器R3=990Ω
G.开关S和导线若干
(1)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是
D
D
.(填写器材编号)
(2)请在虚线框内(图1)画出他们采用的实验原理图.(标注所选择的器材符号)
(3)该小组根据实验设计的原理图测得的数据如下表,为了采用图象法分析处理数据,请你在图2所示的坐标纸上选择合理的标度,作出相应的图线.
序号 1 2 3 4 5 6
电流表G(I1/mA) 1.37 1.35 1.26 1.24 1.18 1.11
电流表A(I2/A) 0.12 0.16 0.21 0.28 0.36 0.43

(4)根据图线求出电源的电动势E=
1.48
1.48
V(保留三位有效数字),电源的内阻r=
0.84
0.84
Ω(保留两位有效数字).
分析:1、明确实验原理,了解实验的具体操作,对于实验步骤要先安装器材,再进行实验的逻辑顺序进行,正确的利用图象进行实验数据处理并能进行误差分析.
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上记数点时的瞬时速度大小,根据△x=aT2求加速度.
2、将电流表G串联一个电阻,可以改装成较大量程的电压表.因为电源的内阻较小,所以应该采用较小最大值的滑动变阻器,有利于数据的测量和误差的减小.
根据欧姆定律和串联的知识求出I1和电源两端电压U的关系,根据图象与纵轴的交点求出电动势,由与横轴的交点可得出路端电压为某一值时电流,则可求得内阻.
解答:解:(1)①对于实验步骤要先安装器材,再进行实验的逻辑顺序进行,不能颠倒逻辑顺序,要有利于减小实验误差,
故其顺序为:D、C、E、A、B、F
②由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得:
vE=
xDF
tDF
=
0.04
0.2
=0.20m/s
设A到B之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2 
x5-x2=3a2T2 
 x6-x3=3a3T2 
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=
1
3
(a1+a2+a3
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
 xDG-xAD
9T2
=
(9.60-3.00) cm-(3.00-0)cm
9×(0.1)2
m/s2=0.40m/s2
(2)①因为电源的内阻较小,所以应该采用较小最大值的滑动变阻器,有利于数据的测量和误差的减小.滑动变阻器应选D,
②上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,将电流表G串联一个电阻,可以改装成较大量程的电压表.

③利用测出的数据绘出的I1-I2图线:

④根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为:U=I1(990+10)=1000I1
根据图象与纵轴的交点得电动势为E=1.48mA×1000Ω=1.48V
与横轴的交点可得出路端电压为1.06V时电流是0.5A,
由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得:r=0.84Ω;
故答案为:Ⅰ(1)D、C、E、A、B、F
(2)0.20m/s,0.40m/s2
Ⅱ(1)D;(2)如图a所示;
(3)如图b所示
(4)1.48,0.84.
点评:1、解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚.
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
2、在测量电源电动势和内阻时,要注意根据画出的U-I图象分析出电动势及内阻.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)在测定金属丝电阻率的实验中,如图甲所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径d=
0.730
0.730
mm.如图乙所示,用多用电表的“×1”欧姆挡,调零后测得金属丝阻值R=
8.0
8.0
Ω,若实验中测出金属丝的长度为L,则该金属丝电阻率的表达式ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L
(用符号表示).

(2)如图丙所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率.在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线,并让人射光线过圆心O,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,连接OP3.图中MN为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点,AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点.设AB的长度为l1、AO的长度为l2,CD的长度为l3,出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量
l1和l3
l1和l3
(用上述所给物理量的字母表示),则玻璃砖的折射率可表示为
l1
l3
l1
l3

(3)某同学用如图丁所示的装置测定重力加速度.
①打出的纸带如图戊所示,实验时纸带的
端通过夹子和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)
②纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为
9.4
9.4
m/s2
③若当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量当地重力加速度的值有差异的一个原因
纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力
纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)用如图1所示的实验装置,验证牛顿第二定律.

①在平衡摩擦力时,先取下砂桶,将木板不带滑轮的一端垫高,让打点计时器接
交流电源
交流电源
(选填“交流电源”或“直流电源),然后
轻轻推动
轻轻推动
(选填“静止释放”或“轻轻推动”)小车,让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图1右所示,则应
减小
减小
(选填“增大”或“减小”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹
间隔均匀
间隔均匀
,平衡摩擦力才算完成.
②图2是某次实验中得到的一条纸带,则小车的加速度是
5.00
5.00
m/s2.(计算结果保留三位有效数字)
(2)①甲同学用多用电表测定一只电阻的阻值,操作如下:
多用电表电阻档有4个倍率:分别为×1K、×100、×10、×1.该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图3中虚线所示).为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:
a.
重新选×10档测量
重新选×10档测量

b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0Ω处;
c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是
120
120
Ω.
②乙同学用伏安法测量某金属丝的电阻(阻值5~10Ω),实验室提供了下列器材.
A.电压表(0~3V,内阻1kΩ)  B.电压表(0~15V,内阻5kΩ)
C.电流表(0~0.6A,内阻2Ω)      D.电流表(0~3A,内阻0.5Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,0.2A)        F.滑动变阻器(50Ω,0.6A)
G.直流电源(6V,内阻不计)
另有开关一个、导线若干.
实验中有两种电路可供选择,如图4(甲)和(乙)所示.
本次实验中电路应选
(选填“甲”或“乙”),电压表应选
A
A
,电流表应选
C
C
,滑动变阻器应选
F
F
.(只填器材前的字母代号即可).

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

(1)用如图1所示的实验装置,验证牛顿第二定律.

①在平衡摩擦力时,先取下砂桶,将木板不带滑轮的一端垫高,让打点计时器接______(选填“交流电源”或“直流电源),然后______(选填“静止释放”或“轻轻推动”)小车,让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图1右所示,则应______(选填“增大”或“减小”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹______,平衡摩擦力才算完成.
②图2是某次实验中得到的一条纸带,则小车的加速度是______m/s2.(计算结果保留三位有效数字)
(2)①甲同学用多用电表测定一只电阻的阻值,操作如下:
多用电表电阻档有4个倍率:分别为×1K、×100、×10、×1.该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图3中虚线所示).为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:
a.______;
b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0Ω处;
c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是______Ω.
②乙同学用伏安法测量某金属丝的电阻(阻值5~10Ω),实验室提供了下列器材.
A.电压表(0~3V,内阻1kΩ) B.电压表(0~15V,内阻5kΩ)
C.电流表(0~0.6A,内阻2Ω)   D.电流表(0~3A,内阻0.5Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,0.2A)    F.滑动变阻器(50Ω,0.6A)
G.直流电源(6V,内阻不计)
另有开关一个、导线若干.
实验中有两种电路可供选择,如图4(甲)和(乙)所示.
本次实验中电路应选______(选填“甲”或“乙”),电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______.(只填器材前的字母代号即可).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(1)用如图1所示的实验装置,验证牛顿第二定律.

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①在平衡摩擦力时,先取下砂桶,将木板不带滑轮的一端垫高,让打点计时器接______(选填“交流电源”或“直流电源),然后______(选填“静止释放”或“轻轻推动”)小车,让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图1右所示,则应______(选填“增大”或“减小”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹______,平衡摩擦力才算完成.
②图2是某次实验中得到的一条纸带,则小车的加速度是______m/s2.(计算结果保留三位有效数字)
(2)①甲同学用多用电表测定一只电阻的阻值,操作如下:
多用电表电阻档有4个倍率:分别为×1K、×100、×10、×1.该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图3中虚线所示).为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:
a.______;
b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0Ω处;
c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是______Ω.
②乙同学用伏安法测量某金属丝的电阻(阻值5~10Ω),实验室提供了下列器材.
A.电压表(0~3V,内阻1kΩ)  B.电压表(0~15V,内阻5kΩ)
C.电流表(0~0.6A,内阻2Ω)      D.电流表(0~3A,内阻0.5Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,0.2A)        F.滑动变阻器(50Ω,0.6A)
G.直流电源(6V,内阻不计)
另有开关一个、导线若干.
实验中有两种电路可供选择,如图4(甲)和(乙)所示.
本次实验中电路应选______(选填“甲”或“乙”),电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______.(只填器材前的字母代号即可).

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年广东省肇庆市高三(上)统测物理试卷(解析版) 题型:解答题

(1)用如图1所示的实验装置,验证牛顿第二定律.

①在平衡摩擦力时,先取下砂桶,将木板不带滑轮的一端垫高,让打点计时器接______(选填“交流电源”或“直流电源),然后______(选填“静止释放”或“轻轻推动”)小车,让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图1右所示,则应______(选填“增大”或“减小”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹______,平衡摩擦力才算完成.
②图2是某次实验中得到的一条纸带,则小车的加速度是______m/s2.(计算结果保留三位有效数字)
(2)①甲同学用多用电表测定一只电阻的阻值,操作如下:
多用电表电阻档有4个倍率:分别为×1K、×100、×10、×1.该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图3中虚线所示).为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:
a.______;
b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0Ω处;
c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是______Ω.
②乙同学用伏安法测量某金属丝的电阻(阻值5~10Ω),实验室提供了下列器材.
A.电压表(0~3V,内阻1kΩ)  B.电压表(0~15V,内阻5kΩ)
C.电流表(0~0.6A,内阻2Ω)      D.电流表(0~3A,内阻0.5Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,0.2A)        F.滑动变阻器(50Ω,0.6A)
G.直流电源(6V,内阻不计)
另有开关一个、导线若干.
实验中有两种电路可供选择,如图4(甲)和(乙)所示.
本次实验中电路应选______(选填“甲”或“乙”),电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______.(只填器材前的字母代号即可).

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