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1、
實(shí)驗(yàn)題專(zhuān)練(2)
1.(2019四川第二次“聯(lián)測(cè)促改”)某同學(xué)為研究橡皮筋伸長(zhǎng)與所受拉力的關(guān)系,做了如下實(shí)驗(yàn):
①如圖所示,將白紙固定在制圖板上,橡皮筋一端固定在O點(diǎn),另一端A系一小段輕繩(帶繩結(jié));將制圖板豎直固定在鐵架臺(tái)上。
②將質(zhì)量為m=100 g的鉤碼掛在繩結(jié)上,靜止時(shí)描下橡皮筋下端點(diǎn)的位置A0;用水平力拉A點(diǎn),使A點(diǎn)在新的位置靜止,描下此時(shí)橡皮筋下端點(diǎn)的位置A1;逐步增大水平力,重復(fù)5次。
③取下制圖板,量出A1、A2、…各點(diǎn)到O的距離l1、l2、…量出各次橡皮筋與OA0之間的夾角α1、α2、…
④在坐標(biāo)紙上作出1cosα-l的圖像如圖。
完成下列填空:
(
2、1)已知重力加速度為g,當(dāng)橡皮筋與OA0間的夾角為α?xí)r,橡皮筋所受的拉力大小為 (用g、m、α表示)。?
(2)取g=10 m/s2,由圖可得橡皮筋的勁度系數(shù)k= N/m,橡皮筋的原長(zhǎng)l0= m。?
答案 (1)mgcosα (2)100 0.21
解析 (1)橡皮筋拉力沿豎直方向的分力大小等于鉤碼重力,F cos α=mg,F=mgcosα。
(2)根據(jù)胡克定律,F=k(l-l0),F=mgcosα,聯(lián)立解得1cosα=kmgl-kl0mg,斜率為1.6-1(22.6-22.0)×10-2 m-1=kmg,解得k=100 N/m;由題圖可知,橡皮筋的原長(zhǎng)l0=0.2
3、1 m。
2.(2019湖南模擬)為測(cè)量一電阻Rx的阻值,某探究小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的測(cè)量電路,其中電源的電動(dòng)勢(shì)為E=3.0 V,電壓表的量程為0~5 V,電流表滿偏電流為0.6 A,電流計(jì)G為理想電流表,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
甲
乙
①按圖示的電路原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路,分別將滑動(dòng)變阻器R0的滑片置于圖中的A端、滑動(dòng)變阻器R3的滑片置于Q端,閉合開(kāi)關(guān)S。
②將滑動(dòng)變阻器R0的滑片緩慢向上移動(dòng),同時(shí)注意靈敏電流計(jì)G的讀數(shù),當(dāng)靈敏電流計(jì)的示數(shù)接近滿偏時(shí),立即停止移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R0的滑片,然后再將滑動(dòng)變阻器R3的滑片緩慢向上移動(dòng)直到靈敏電流計(jì)的示數(shù)為零為止,分別記下此時(shí)電流表和電壓表的
4、示數(shù)。
③重復(fù)步驟②多次,記錄下每次實(shí)驗(yàn)中電壓表和電流表的讀數(shù)。各次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:
次數(shù)項(xiàng)目
1
2
3
4
5
6
U/V
0.50
0.85
1.40
1.80
2.20
2.62
I/A
0.12
0.20
0.28
0.42
0.50
0.58
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)利用表中的測(cè)量數(shù)據(jù),已在如圖所示的坐標(biāo)中標(biāo)明了各點(diǎn),請(qǐng)你根據(jù)畫(huà)出的數(shù)據(jù)點(diǎn),在圖中作出U-I圖像。
(2)根據(jù)你所作的U-I圖像求得該電阻的阻值為Rx= (結(jié)果保留兩位小數(shù))。?
(3)由于電表有內(nèi)阻,用此方法測(cè)得電阻的阻值 (填“偏大”“偏
5、小”或“無(wú)影響”)。?
(4)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3、R0的滑片都滑到中點(diǎn)位置時(shí),靈敏電流計(jì)G的示數(shù) (填“為零”或“不為零”)。?
答案 (1)圖見(jiàn)解析 (2)4.40 Ω(4.25~4.51 Ω均算對(duì)) (3)無(wú)影響 (4)不為零
解析 (1)通過(guò)描點(diǎn)作圖可得U-I圖像為過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線。
(2)U-I圖像的斜率表示Rx,則Rx=2.20-00.5-0 Ω=4.40 Ω。
(3)當(dāng)靈敏電流計(jì)示數(shù)為零時(shí),a、b兩點(diǎn)電勢(shì)差為零,即電壓表示數(shù)為Rx兩端電壓,流經(jīng)電流表的電流為流過(guò)Rx的電流,所以電表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響。
(4)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3、R0的滑片都滑到中點(diǎn)位置時(shí),靈敏電流計(jì)兩端的電壓不相等,所以靈敏電流計(jì)G的示數(shù)不為零。
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