解题方法
1 . 某同学在实验室看见一个损坏的滑动变阻器,如图(a)所示,于是想测量绕制滑动变阻器的电阻丝的电阻率。(1)该同学首先截取了一段长为的电阻丝,用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量的示数如图(b)所示,该读数为______ mm。多次测量后,得到直径的平均值恰好与D相等。
(2)然后将所截取的电阻丝绕制在一个玻璃管上,接入如图(c)所示的实验电路,电阻箱的示数为,电路连接无误。如图(c)所示,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最______ 端。(3)闭合开关,调节滑动变阻器,读取电压表的示数U和电流表的示数I,得到多组测量数据,用EXCEL处理数据得到图像如图(d)所示,则这段电阻丝的电阻______ (结果保留2位有效数字);
(4)最后可由表达式______ (用D、L、、表示)得到电阻丝的电阻率。根据计算结果可知,绕制滑动变阻器的电阻丝的材料最可能是下列材料中的______ 。
几种导体材料在20℃时的电阻率
(2)然后将所截取的电阻丝绕制在一个玻璃管上,接入如图(c)所示的实验电路,电阻箱的示数为,电路连接无误。如图(c)所示,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最
(4)最后可由表达式
几种导体材料在20℃时的电阻率
材料 | |
铝 | |
铁 | |
镍铜合金(54%铜,46%镍) | |
镍铬合金(67.5%镍,15%铬,16%铁,1.5%锰) |
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2 . 在某次探究小车加速度与力、质量的关系实验中,甲、乙、丙、丁四组同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M表示,重物质量用m表示。(1)为便于测量合力的大小,并得到小车总质量(未知)一定时,小车加速度与所受合力成正比的结论,下列说法正确的是______。
(2)某次实验中,利用甲图实验的甲组同学在正确操作后得到了一条纸带如图所示(相邻两计数点间有三个点未画出),已知交流电源的频率为f,则可以计算出本次实验中小车的加速度表达式为______ 。(用已知量与测量量表示)(3)后续实验中,甲组同学们发现弹簧测力计损坏,因此改变了实验方案,利用图乙的装置进行了新的探究,步骤如下:
①不挂重物时,垫高长木板左端到某一位置时,轻碰小车使其匀速下滑;
②测出重物的质量,m,利用纸带计算出悬挂重物后小车运动时加速度大小a;
③改变m,重复步骤②,得到多组m、a的数据,m始终远小于M;
④以a为纵轴、m为横轴作出的a − m图像,可得到线性图像。若该线性图像的斜率为k,当地重力加速度为g,则小车的质量M =______ 。(用字母k、g表示)
A.四组实验中只有甲、乙、丁需要消除阻力的影响 |
B.四组实验都需要消除阻力的影响 |
C.四组实验中只有丙不需要满足所挂重物质量m远小于小车总质量M的条件 |
D.四组实验中只有乙需要满足所挂重物质量m远小于小车总质量M的条件 |
(2)某次实验中,利用甲图实验的甲组同学在正确操作后得到了一条纸带如图所示(相邻两计数点间有三个点未画出),已知交流电源的频率为f,则可以计算出本次实验中小车的加速度表达式为
①不挂重物时,垫高长木板左端到某一位置时,轻碰小车使其匀速下滑;
②测出重物的质量,m,利用纸带计算出悬挂重物后小车运动时加速度大小a;
③改变m,重复步骤②,得到多组m、a的数据,m始终远小于M;
④以a为纵轴、m为横轴作出的a − m图像,可得到线性图像。若该线性图像的斜率为k,当地重力加速度为g,则小车的质量M =
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3 . 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A.电流表A1(内阻为Rg) B.电流表A2(内阻未知)
C.定值电阻R0 D.滑动变阻器R
E.干电池组 F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测金属棒直径为______ mm;如图乙所示,用游标卡尺测金属棒长为______ mm。(2)根据提供的器材,为了尽可能精确测量金属棒的阻值,设计出电路图如图丙所示。若实验测得电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则金属棒电阻值的表达式为Rx = ______ 。(用I1、I2、R0、Rg表示)
A.电流表A1(内阻为Rg) B.电流表A2(内阻未知)
C.定值电阻R0 D.滑动变阻器R
E.干电池组 F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器,游标卡尺
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测金属棒直径为
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4 . 某同学利用手机连拍功能测量自由落体加速度,为拍出清晰的照片,他效仿伽利略利用斜面“冲淡”重力的方法,让物块沿带标尺的斜面运动。具体操作步骤如下:
①用支架固定好手机开始连拍,让物块从斜面底端滑上斜面直至物块重新滑回底端;
②在物块上滑过程和下滑过程中各选取连续拍摄的3张照片如图所示,手机每隔时间T拍摄一张照片:③物块在上滑1、2、3和下滑1、2、3的位置对应的刻度值分别记为、、、、、;
④改变斜面倾角,重复上述步骤,获得多组实验数据。
(1)在步骤③中,物块从上滑1到上滑2的位移_____ 。(用、表示)
(2)若规定沿斜面向上为正方向,则物块上滑过程加速度_____ ,下滑过程加速度_____ 。(用、…及T表示)
(3)令,,多次实验后,根据多组实验数据,以m为纵坐标、n为横坐标作出图像,得到一条直线,若图像斜率为k,纵轴截距为b,则自由落体加速度为_____ ;若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,在重复实验中,斜面倾角正切值应大于_____ 。(用k和b表示)
①用支架固定好手机开始连拍,让物块从斜面底端滑上斜面直至物块重新滑回底端;
②在物块上滑过程和下滑过程中各选取连续拍摄的3张照片如图所示,手机每隔时间T拍摄一张照片:③物块在上滑1、2、3和下滑1、2、3的位置对应的刻度值分别记为、、、、、;
④改变斜面倾角,重复上述步骤,获得多组实验数据。
(1)在步骤③中,物块从上滑1到上滑2的位移
(2)若规定沿斜面向上为正方向,则物块上滑过程加速度
(3)令,,多次实验后,根据多组实验数据,以m为纵坐标、n为横坐标作出图像,得到一条直线,若图像斜率为k,纵轴截距为b,则自由落体加速度为
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5 . 某同学利用如图1所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直的铺有白纸的木板上固定两个光滑的滑轮A和B,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,数出三根绳子分别所挂钩码的个数、、,回答下列问题:(1)改变钩码个数,实验能完成的是__________。
(2)在拆下钩码和绳子前,需要进行的实验步骤有__________。
(3)在处理数据作图时,你认为图2中是正确的__________ 。(填“甲”或“乙”)
A., | B., |
C. | D.,, |
(2)在拆下钩码和绳子前,需要进行的实验步骤有__________。
A.用天平测出钩码的质量 |
B.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向 |
C.用量角器量出三段绳子两两之间的夹角 |
D.量出OA、OB、OC三段绳子的长度 |
(3)在处理数据作图时,你认为图2中是正确的
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6 . 某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验,所用钩码的重力均为2.0N。回答下面的问题,不计一切摩擦。_____ N。(保留两位有效数字)
(2)若得到弹力大小F与弹簧长度l的关系图线如图乙所示,则由图乙可知该弹簧原长为_____ cm(保留两位有效数字),劲度系数_____ N/m。
(1)如图甲所示,弹簧左、右两端分别与轻质细绳相连,将两侧细绳分别悬挂一个钩码,钩码静止时弹簧处于水平,则弹簧的弹力大小为
(2)若得到弹力大小F与弹簧长度l的关系图线如图乙所示,则由图乙可知该弹簧原长为
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7 . 在测量某电源电动势和内阻时,为了消除电表内阻造成的系统误差,某实验兴趣小组进行如下实验,可用器材有:电压表(量程,内阻约为电流表(量程滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。
(1)电表内阻的测量
测量电路如图甲所示,则闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至__________ (填“A”或“B”)端,从电压表读数和电流表读数可得出__________ (填“电压表”或“电流表”)内阻,如图乙所示,则电表内阻R=__________ Ω(保留2位有效数字)。(2)电动势和内阻的测量
测量电路如图丙所示,调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图丁所示的图像,由图可知待测干电池电动势和内阻,则__________ Ω(保留1位小数)。考虑电表内阻影响,电动势的测量值__________ (填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
(1)电表内阻的测量
测量电路如图甲所示,则闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至
测量电路如图丙所示,调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图丁所示的图像,由图可知待测干电池电动势和内阻,则
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8 . 某实验小组用轻杆、小球和硬纸板等制作一个简易加速度计,如图甲所示。在轻杆上端装上转轴,固定于竖直放置的标有角度的纸板上的点,轻杆下端固定一小球,杆可在竖直纸面内自由转动。将此装置固定于运动小车上,可粗略测量小车的加速度。主要操作如下:(1)先让连着纸带的重锤做自由落体运动,打点计时器在纸带上打出一系列点选取一条较理想的纸带,纸带上计数点的间距如图乙所示,相邻两个计数点间的时间间隔为。根据数据求出当地重力加速度___________ (保留3位有效数字);
(2)若轻杆从竖直位置突然向左摆动,则小车可能向__________ (填“左”或“右”)加速运动;
(3)若轻杆摆动稳定时与竖直方向的夹角为,则小车加速度__________ (用表示)。
(2)若轻杆从竖直位置突然向左摆动,则小车可能向
(3)若轻杆摆动稳定时与竖直方向的夹角为,则小车加速度
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9 . 某物理学习小组利用如图甲所示电路来测定电源E的电动势和内电阻。E为待测电源;电动势为3~6V,内电阻较小
A为电流表:量程为0~0.6A
R为滑动变阻器
R0为5.0Ω的定值电阻
灵敏电流计G:满偏电流Ig=1.0mA,内阻Rg=2.0kΩ。
电阻箱R1:最大阻值9999.9Ω
S为开关
(1)将灵敏电流计G和电阻箱。R1连接改装成量程为6V的电压表,在图甲虚线框中应将G表与电阻箱______ (填“串”或“并”)联;并将电阻箱阻值调整为______ Ω。
(2)闭合开关S前,将R的滑片滑至最______ (填“左”或“右”)端。闭合开关S,将滑动变阻器滑片从初始位置滑向另一端的过程中,小组同学发现开始电流表示数变化很小,当滑片即将滑至另一端点时电流表示数突然变大超过量程,造成这样的原因可能是______ 。
A.滑动变阻器最大阻值太小 B.滑动变阻器最大阻值太大
C.电流表A量程太小 D.电流表A量程太大
(3)更换适当的滑动变阻器后,正确实验得到多组电流表A示数I1及对应的灵敏电流计G的示数I2如下表:
根据表中数据在图乙上描点,绘制关系图线______ 。(4)根据绘制关系图线,求得电源E的电动势为______ V,内电阻为______ Ω。(保留2位有效数字)
(5)写出一条该实验中定值电阻R0在电路中的作用:__________ 。
A为电流表:量程为0~0.6A
R为滑动变阻器
R0为5.0Ω的定值电阻
灵敏电流计G:满偏电流Ig=1.0mA,内阻Rg=2.0kΩ。
电阻箱R1:最大阻值9999.9Ω
S为开关
(1)将灵敏电流计G和电阻箱。R1连接改装成量程为6V的电压表,在图甲虚线框中应将G表与电阻箱
(2)闭合开关S前,将R的滑片滑至最
A.滑动变阻器最大阻值太小 B.滑动变阻器最大阻值太大
C.电流表A量程太小 D.电流表A量程太大
(3)更换适当的滑动变阻器后,正确实验得到多组电流表A示数I1及对应的灵敏电流计G的示数I2如下表:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
I1/A | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
I2/mA | 0.79 | 0.67 | 0.57 | 0.45 | 0.35 | 0.24 |
(5)写出一条该实验中定值电阻R0在电路中的作用:
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10 . 物理兴趣小组利用手机中“声学秒表”软件测量当地的重力加速度。如图甲所示,他们将铁架台放在水平台面上,上端固定电磁铁M,闭合电磁铁M的开关后能吸住小球,打开手机软件,断开开关,小球下落撞击挡板A,手机接收到断开开关的声音和小球撞击挡板A的声音,算出时间间隔t,改变小球距离挡板A的高度h及对应的时间间隔t,测量多组数据。(1)某次记录下声音振幅随时间变化曲线如图乙,第一、第二个尖峰的横坐标分别对应断开开关的声音和撞击挡板A的声音,小球下落的时间t=______ s。
(2)作出如图丙所示的图线,可得到重力加速度g=______ m/s2。(结果保留两位有效数字)
(3)在实验中,将手机置于以下哪个位置可减小误差?______。
(4)若某同学将电磁铁M的下端与挡板A的距离作为h做上述实验,测出的重力加速度为g0,则g0______ g。(填“>”“=”或“<”)
(2)作出如图丙所示的图线,可得到重力加速度g=
(3)在实验中,将手机置于以下哪个位置可减小误差?______。
A.靠近开关,远离挡板 |
B.靠近挡板,远离开关 |
C.开关和挡板之间的中央 |
(4)若某同学将电磁铁M的下端与挡板A的距离作为h做上述实验,测出的重力加速度为g0,则g0
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