Ⅰ某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證動(dòng)能定理,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí),釋放小桶,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).若你是小組中的一位成員,要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn),則:

(1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有______.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是______,實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是______.
Ⅱ.在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí),某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖.其中O是起始點(diǎn),A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn).該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C各點(diǎn)的距離,并記錄在圖中(單位cm).
(1)這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是______,應(yīng)記作______cm.
(2)該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作為跟B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物體的即時(shí)速度,則該段重錘重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)_____,而動(dòng)能的增加量為_(kāi)_____,(均保留3位有效數(shù)字,重錘質(zhì)量用m=0.1kg).這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢(shì)能的減少量______動(dòng)能的增加量,原因是______.
【答案】分析:I、(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,得到需要驗(yàn)證的表達(dá)式,從而確定需要的器材.
(2)實(shí)驗(yàn)要測(cè)量滑塊動(dòng)能的增加量和合力做的功,用沙和沙桶的總質(zhì)量表示滑塊受到的拉力,對(duì)滑塊受力分析,受到重力、拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,必須使重力的下滑分量等于摩擦力;同時(shí)重物加速下降,處于失重狀態(tài),故拉力小于重力,可以根據(jù)牛頓第二定律列式求出拉力表達(dá)式分析討論在什么情況下合力與沙桶的總重力大小基本相等.
II、(1)毫米刻度尺最小刻度是1mm,所以需要估讀到下一位.
(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度,可以求出動(dòng)能的增加量:;根據(jù)重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系,可以求出重力勢(shì)能的減小量:mgh;由于物體下落過(guò)程中存在摩擦阻力,因此動(dòng)能的增加量小于勢(shì)能的減小量.
解答:解:(1)①以小車(chē)為對(duì)象驗(yàn)證“動(dòng)能定理”,合外力做的功為:mgL,小車(chē)動(dòng)能的變化量為:,所以我們需要驗(yàn)證:,需要測(cè)量或計(jì)算的物理量為:m,M,L,v,所以還需要的儀器有:天平、刻度尺.
②設(shè)繩子上拉力為F,對(duì)小車(chē)根據(jù)牛頓第二定律有:
F=Ma    ①
對(duì)砂桶和砂有:mg-F=ma   ②
=,由此可知當(dāng)M>>m時(shí),砂和砂桶的重力等于繩子的拉力,同時(shí)要平衡摩擦力.
故答案為:沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量,平衡摩擦力.
II、(1)毫米刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度,要求估讀即讀到最小刻度的下一位,因此這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是OC段:15.7,應(yīng)記作15.70cm.
故答案為:OC 15.70.
(2)重力勢(shì)能減小量:△Ep=mgh=9.8×0.1242m J=1.22mJ
中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度來(lái)求B的速度大。


由于物體下落過(guò)程中存在摩擦阻力,因此動(dòng)能的增加量小于勢(shì)能的減小量.
故答案為:大于;因?yàn)橛心Σ辽鸁,減少的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
點(diǎn)評(píng):正確解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理,從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、所測(cè)數(shù)據(jù)等,會(huì)起到事半功倍的效果.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:
①小燈泡L,規(guī)格“4.5V.0.5A”;
②電流表A,量程0.6A,內(nèi)阻r約為0.2Ω;
③電壓表V,量程15V,內(nèi)阻約為15kΩ;
④滑動(dòng)變阻器R,阻值范圍0~10Ω;
⑤學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì);⑥開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干.
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路進(jìn)行測(cè)量,請(qǐng)按照?qǐng)D1電路圖把圖2實(shí)物圖中未完成的連線補(bǔ)充完整.
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(2)乙同學(xué)經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)精度不高,又從實(shí)驗(yàn)室找來(lái)Ig=100μA,Rg=1000Ω的靈敏電流計(jì)和電阻箱(0-99999.9Ω),想把靈敏電流計(jì)改裝成量程為5V的電壓表,需要把電阻箱調(diào)成
 
Ω的阻值,并與靈敏電流計(jì)
 
(填“串”或“并”)聯(lián)在電路中來(lái)替代實(shí)驗(yàn)中的電壓表.
(3)乙同學(xué)用改裝的電壓表實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù),現(xiàn)要以縱坐標(biāo)表示通過(guò)電流表A的電流I,橫坐標(biāo)表示通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流IG,畫(huà)出I-IG圖線,他已經(jīng)把數(shù)據(jù)畫(huà)在坐標(biāo)紙上,請(qǐng)幫他把圖線畫(huà)出來(lái).
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(4)乙同學(xué)通過(guò)查找資料發(fā)現(xiàn)同等型號(hào)的小燈泡的燈絲在27℃時(shí)電阻是2.1Ω,并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k(273+t),k為比例常數(shù).請(qǐng)估算靈敏電流表的電流IG=60μA時(shí)該燈泡燈絲的溫度約為
 
℃.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:

①小燈泡L,規(guī)格“4.5V.0.5A”;

②電流表A,量程0.6A,內(nèi)阻r約為0.2Ω;

③電壓表V,量程15V,內(nèi)阻約為15 kΩ;

④滑動(dòng)變阻器R,阻值范圍0~10Ω;

⑤學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì);⑥開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干.

(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖(左圖)所示的電路進(jìn)行測(cè)量,請(qǐng)按照左邊電路圖把實(shí)物圖中未完成的連線補(bǔ)充完整.

(2)乙同學(xué)經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)精度不高,又從實(shí)驗(yàn)室找來(lái)Ig=100μA,Rg=1000Ω的靈敏電流計(jì)和電阻箱(0—99999.9Ω),想把靈敏電流計(jì)改裝成量程為5V的電壓表,需要把電阻箱調(diào)成          Ω的阻值,并與靈敏電流計(jì)            (填“串”或“并”)聯(lián)在電路中來(lái)替代實(shí)驗(yàn)中的電壓表.

(3)乙同學(xué)用改裝的電壓表實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù),現(xiàn)要以縱坐標(biāo)表示通過(guò)電流表A的電流I,橫坐標(biāo)表示通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流IG,畫(huà)出I -IG圖線,他已經(jīng)把數(shù)據(jù)畫(huà)在坐標(biāo)紙上,請(qǐng)幫他把圖線畫(huà)出來(lái).

 


(4)乙同學(xué)通過(guò)查找資料發(fā)現(xiàn)同等型號(hào)的小燈泡的燈絲在27℃時(shí)電阻是2.1Ω,并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k(273+t),k為比例常數(shù)。請(qǐng)估算靈敏電流表的電流IG=60μA時(shí)該燈泡燈絲的溫度約為          ℃。

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科目:高中物理 來(lái)源:2015屆安徽省高二上學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:

①小燈泡L,規(guī)格“4.5V.0.5A”; 

②電流表A,量程0.6A,內(nèi)阻r約為0.2Ω;

③電壓表V,量程15V,內(nèi)阻約為15 kΩ; 

④滑動(dòng)變阻器R,阻值范圍0~10Ω;

⑤學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì);

⑥開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干.

(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖(右圖)所示的電路進(jìn)行測(cè)量,請(qǐng)按照右邊電路圖把實(shí)物圖中未完成的連線補(bǔ)充完整.

(2)乙同學(xué)經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)精度不高,又從實(shí)驗(yàn)室找來(lái)Ig=100μA,Rg=1000Ω的靈敏電流計(jì)和電阻箱(0—99999.9Ω),想把靈敏電流計(jì)改裝成量程為5V的電壓表,需要把電阻箱調(diào)成   Ω的阻值,并與靈敏電流計(jì)            (填“串”或“并”)聯(lián)在電路中來(lái)替代實(shí)驗(yàn)中的電壓表.

(3)乙同學(xué)用改裝的電壓表實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù),現(xiàn)要以縱坐標(biāo)表示通過(guò)電流表A的電流I,橫坐標(biāo)表示通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流IG,畫(huà)出I -IG圖線,他已經(jīng)把數(shù)據(jù)畫(huà)在坐標(biāo)紙上,請(qǐng)幫他把圖線畫(huà)出來(lái).

(4)乙同學(xué)通過(guò)查找資料發(fā)現(xiàn)同等型號(hào)的小燈泡的燈絲在27℃時(shí)電阻是2.1Ω,并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k(273+t),k為比例常數(shù)。請(qǐng)估算靈敏電流表的電流IG=60μA時(shí)該燈泡燈絲的溫度約為          ℃。

 

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科目:高中物理 來(lái)源:同步題 題型:實(shí)驗(yàn)題

當(dāng)你在享受電帶來(lái)的高質(zhì)量生活時(shí),是否關(guān)注過(guò)用電安全?一份關(guān)于家庭用電環(huán)境的調(diào)查引起了某研究性學(xué)習(xí)小組的興趣.    
(1)下表是五城市家庭用電環(huán)境調(diào)查的部分?jǐn)?shù)據(jù).它表明用電環(huán)境最安全的城市是________,最高不安全率與最低不安全率相差________。
(2)研究性學(xué)習(xí)小組經(jīng)討論得出家庭用電不安全事例主要有:電器漏電、線路老化、________ 、________ 等.并提出猜想:①家庭電路都連接有熔絲(保險(xiǎn)絲),應(yīng)該是安全的;②熔絲只能保護(hù)電路,而不能保護(hù)人.某同學(xué)說(shuō):我家還安裝了漏電保護(hù)器,很安全的,于是,大家決定探究熔絲和漏電保護(hù)器在電路中的作用,小組同學(xué)匯總資料并繪制電器漏電示意圖如下圖所示.                      

結(jié)合上述圖、表,能夠支持猜想②的資料有________、________(從a、b、c中選擇),理由是________。電路中,若用銅絲代替熔絲,可能出現(xiàn)的危害是________。   
(3)結(jié)合(2)題的資料c,你認(rèn)為下圖所示中四種(A、B、C、D)漏電保護(hù)器的安裝方法正確的是________。    
(4)細(xì)心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)上圖中有一處用電安全隱患,請(qǐng)將圖中的不安全因素用筆圈出.    
(5)觀察下圖A,若淋浴器發(fā)生漏電可導(dǎo)致其外殼帶電,請(qǐng)分析其危險(xiǎn)性:________.為了更加合理和安全地使用電熱淋浴器,該研究小組在理論上設(shè)計(jì)了B、C兩種方案(如圖所示),圖中的R相當(dāng)于保護(hù)電阻.根據(jù)已有知識(shí)判斷,可行方案是________(填“B”或“C”),理由是________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線,可供選用的器材如下:

①小燈泡L,規(guī)格“4.5V.0.5A”;

②電流表A,量程0.6A,內(nèi)阻r約為0.2Ω;

③電壓表V,量程15V,內(nèi)阻約為15 kΩ;

④滑動(dòng)變阻器R,阻值范圍0~10Ω;

⑤學(xué)生電源E,電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì);⑥開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干.

(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖(左圖)所示的電路進(jìn)行測(cè)量,請(qǐng)按照左邊電路圖把實(shí)物圖中未完成的連線補(bǔ)充完整.

(2)乙同學(xué)經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)精度不高,又從實(shí)驗(yàn)室找來(lái)Ig=100μA,Rg=1000Ω的靈敏電流計(jì)和電阻箱(0—99999.9Ω),想把靈敏電流計(jì)改裝成量程為5V的電壓表,需要把電阻箱調(diào)成          Ω的阻值,并與靈敏電流計(jì)            (填“串”或“并”)聯(lián)在電路中來(lái)替代實(shí)驗(yàn)中的電壓表.

(3)乙同學(xué)用改裝的電壓表實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù),現(xiàn)要以縱坐標(biāo)表示通過(guò)電流表A的電流I,橫坐標(biāo)表示通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流IG,畫(huà)出I -IG圖線,他已經(jīng)把數(shù)據(jù)畫(huà)在坐標(biāo)紙上,請(qǐng)幫他把圖線畫(huà)出來(lái).

(4)乙同學(xué)通過(guò)查找資料發(fā)現(xiàn)同等型號(hào)的小燈泡的燈絲在27℃時(shí)電阻是2.1Ω,并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k(273+t),k為比例常數(shù)。請(qǐng)估算靈敏電流表的電流IG=60μA時(shí)該燈泡燈絲的溫度約為          ℃。

 


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