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1、實驗題15分保分練(五)
(時間:15分鐘 分值:15分)
1.(6分)如圖甲所示為某探究小組設(shè)計的“用DIS測定動摩擦因數(shù)”的實驗裝置示意圖。一長木板固定在水平桌面上,長木板上表面水平,輕彈簧水平放置在長木板上,其右端固定在長木板的C處,左端連一木塊,木塊上方固定有窄片P,當彈簧處于原長時,木塊在A點處,光電門(未畫出,用以測量窄片的遮光時間)固定在A點。第一次,將木塊向右壓縮彈簧使木塊移到B點處并由靜止釋放,木塊通過A處時記下窄片的遮光時間t1,測出木塊的質(zhì)量m1;第二次,在木塊上方增加砝碼后,向右壓縮彈簧使木塊再次移到B點處并由靜止釋放,木塊通過A處時記下窄片的遮光時間t2,測出木塊
2、和砝碼的總質(zhì)量m2;如此反復(fù)多次實驗。請回答下列問題。(已知重力加速度大小為g)
(1)為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù),實驗中還需要測量的物理量有________。
A.窄片的寬度d
B.A、B兩點間的距離x
C.木塊從B點運動到A點的時間t0
D.彈簧的勁度系數(shù)k
(2)在坐標紙上作出窄片遮光時間t的平方的倒數(shù)隨木塊質(zhì)量的倒數(shù)變化的關(guān)系圖象,如圖乙所示,根據(jù)圖線,求得木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=________,木塊從B點運動到A點的過程,彈簧對木塊做的總功WF=________。(用含a、b、g及還需要測量的物理量字母表示)
[解析] 木塊通過A點時的速度大小v=,
3、t為窄片通過光電門的遮光時間,木塊從B點運動到A點的過程,根據(jù)動能定理有WF-μmgx=mv2-0,得=·-,結(jié)合題圖乙得=a,=,得μ=,WF=,可見為測量μ,還需要測量x和d,故選A、B。
[答案] (1)AB (2)
2.(9分)(1)如圖甲所示為某同學在實驗室設(shè)計的一電路圖,其中R1、R2、R3為定值電阻,R4為一電阻箱,G是一靈敏電流表(零刻度在表盤的中央)。閉合開關(guān),當R4調(diào)節(jié)到某一值時,發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的示數(shù)為零。則此時關(guān)于四個電阻阻值的關(guān)系正確的是________。
A.R1+R3=R2+R4
B.R1+R4=R2+R3
C.R1R4=R2R3
D.R1R3=R
4、2R4
(2)受上述實驗的啟發(fā),這位同學又設(shè)計了一測量未知電阻阻值的實驗。實驗所需器材是:待測電阻R待測、一直流電源(電動勢E=3 V)、電阻箱R(阻值范圍是0~999.9 Ω)、一小白熾燈泡(耐壓值較高,可用來作指示燈)、一均勻但長度未知的直電阻絲AB(電阻絲上有一個帶有絕緣柄的小金屬線夾,線夾和電阻絲接觸良好,且線夾可在電阻絲上自由滑動)、比電阻絲稍長的毫米刻度尺一把、開關(guān)一個、導線若干。
a.根據(jù)題意,請用線段代替導線把圖乙中電路連接完整。
b.把線夾夾在電阻絲離A端較近的位置上,閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱,使得小燈泡不亮,記錄電阻箱此時的阻值R1,用刻度尺測量此時A到線夾的距離x
5、1。
c.把線夾向右移動,重復(fù)上述步驟,分別測量并記錄多組R、x數(shù)據(jù)(不少于六組)。
d.把測得的數(shù)據(jù)在平面直角坐標系中描繪出來,為了較直觀地體現(xiàn)出變量之間的關(guān)系,要作出一線性圖象,如果圖象的縱坐標是電阻箱接入電路的電阻R,則橫坐標應(yīng)該是________。
e.根據(jù)上一步驟,作出的圖象在縱軸上的截距的絕對值為R0,圖象的斜率為k,則可求得R待測=________;電阻絲的總長度L=________。
f.下列措施能進一步提高上述實驗準確性的是________。
A.電阻箱應(yīng)改換成阻值較大的滑動變阻器
B.小白熾燈泡應(yīng)改換成指針式毫伏表
C.直接用歐姆表來測量待測電阻會更準確、快捷
6、
D.用刻度尺測長度時,要多次測量求平均值
思路點撥 本題兩問本質(zhì)一樣,審題時要抓住“發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的示數(shù)為零”,即M、N兩點電勢相等,利用電路分析解決。
[解析] (1)由題知靈敏電流表示數(shù)為零,則φM=φN,故UR1=UR3,流過R1、R3的電流分別用I1、I3表示,由歐姆定律有I1=、I3=,又I1(R1+R2)=I3(R3+R4),聯(lián)立得R1R4=R2R3,選項C正確。
(2)a.連接電路如圖所示。
d、e.設(shè)電阻絲單位長度阻值為r,則左邊電阻絲阻值為xr,右邊電阻絲的阻值為(L-x)r,由電橋平衡特點得xr·R=(L-x)rR待測,整理得R=R待測L-R待測,為保證圖象
7、是線性的,若縱坐標是R,則橫坐標應(yīng)該是,因為作出的圖象在縱軸上的截距的絕對值為R0,可知R待測=R0,L==。
f.滑動變阻器接入電路的阻值讀不出來,故A項錯誤;電橋是否平衡,通過小燈泡是否發(fā)光來判斷,如果不發(fā)光就說明電路已經(jīng)達到平衡,小燈泡的發(fā)光效果與通過的電流有關(guān)系,電流越小,發(fā)光越弱,但有微弱電流時,可能人眼看不到小燈泡發(fā)光,改換成指針式毫伏表,能更直觀判斷電橋是否平衡,故B項正確;用歐姆表來測量電阻,因刻度不均勻使讀數(shù)誤差太大,所以精確測量電阻時,不能用歐姆表,故C項錯誤;用刻度尺測長度時,要多次測量求平均值,可以減少偶然誤差,故D項正確。
[答案] (1)C (2)a.見解析圖 d. e.R0 f.BD
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