Question

【題目】為了探究加速度與力的關系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細線與重物相連，細線的拉力F大小等于力傳感器的示數．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t.改變重物質量來改變細繩拉力大小，重復以上操作5次，計算后得到下表中的5組數據．

(1)請根據表中數據在坐標紙上畫出aF圖象；

(2)分析aF圖象，可求出滑塊質量m＝________kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數μ＝________(重力加速度g＝10 m/s2)

【答案】 0.25 0.20

【解析】根據勻變速直線運動的位移時間公式求出滑塊的加速度；依據表中數據運用描點法作出圖象；知道滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象斜率等于滑塊質量的倒數．對滑塊受力分析，根據牛頓第二定律求解．

(1)先描點，再用直線把這些點連起來，不在直線上的點要均勻的分布在直線的兩側．

(2)根據牛頓第二定律得：，所以，由aF圖象可得：m=0.25kg，μ=0.20

【點睛】解決該題關鍵要掌握牛頓第二定律和運動學公式的應用，運用數學知識和物理量之間關系式結合起來求解。

【題型】實驗題
【結束】
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【題目】對某圓柱體的電學性質進行研究：

(1)①用螺旋測微器測量其直徑，結果如圖(a)所示，則其直徑為________mm.

②用多用電表電壓擋測量其兩端無電壓．

③用多用電表歐姆擋粗略測量其電阻為1 500 Ω.

④為精確測量其電阻值，現有以下器材：

A．直流毫安表A1(量程0～2 mA，內阻約為5 Ω)

B．直流電流表A2(量程0～3 A，內阻約為0.5 Ω)

C．直流電壓表V1(量程0～15 V，內阻25 kΩ)

D．直流電壓表V2(量程0～3 V，內阻5 kΩ)

E．直流電源E(輸出電壓3 V，內阻可不計)

F．滑動變阻器R(0～15 Ω，允許最大電流10 A)

G．開關一只，導線若干

根據器材的規格和實驗要求，在方框1中畫出實驗電路圖，并標明儀器名稱符號．

(2)實驗發現這個圓柱體還有一個特點：在強磁場作用下用多用電表電壓擋測量發現有電壓，當磁感應強度分別為1 T、2 T、3 T時，其作為電源的UI特性曲線分別為圖(b)中圖線甲、乙、丙所示．

①請在方框2中畫出測量其電源UI特性的電路圖．

②按照這種規律，要使標有“100 V,100 W”的燈泡正常發光，需要把圓柱體放在磁感應強度為________T的磁場中．

Answer 1

【答案】 11.700 11

【解析】試題分析：螺旋測微器的讀數等于固定刻度加可動刻度讀數，需要估讀；伏安法測量器電阻，注意滑動變阻器和電流表內接外接；根據伏安法測量電源的內阻以及電源電動勢的實驗畫出電路圖，U-I特性曲線的縱軸截距表示電源電動勢，斜率表示內阻，從而得到內阻，根據甲乙丙圖線得到電壓與磁場強度的關系，從而得到100V時對應的磁感應強度

(1)根據螺旋測微器的測量讀數規則，直徑為11.5mm＋0.200mm=11.700 mm；用多用電表歐姆擋粗略測量其電阻為1500Ω，遠大于電流表內阻，所以采用電流表內接電路．由于題給的滑動變阻器R阻值范圍為0～15Ω，遠小于待測電阻的阻值，所以必須采用滑動變阻器的分壓接法．由于電源輸出電壓為3V，故電壓表選擇量程為0～3V的V2.在3V電壓下，圓柱體中電流大約為2 mA，因此電流表選擇量程為0～2 mA的A1。畫出測量電阻的實驗電路圖如答圖1所示．

(2)①測量其電源UI特性的電路圖如答圖2所示

②根據在強磁場下圓柱體表現出的電源的UI特性曲線，可知其內阻為10Ω.“100 V，100W”的燈泡正常工作電流為，要使標有“100V,100W”的燈泡正常發光，圓柱體在強磁場作用下的電動勢必須為110V，因此需要把圓柱體放在磁感應強度為11T的磁場中．