如圖5-3-36所示，此裝置為測定氣體分子速率的裝置圖，該裝置全部放在高真空容器中，A、B是兩圓盤，它們能繞共同軸以相同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，兩盤相距20 cm，盤上各開一很窄的細(xì)縫，兩盤細(xì)縫間成6°夾角.請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程測定氣體分子的速率.

圖5-3-36

思路點(diǎn)撥：本題為勻速圓周運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)在實(shí)際問題中的具體應(yīng)用.解決問題的關(guān)鍵是分子水平運(yùn)動(dòng)20 cm的時(shí)間與圓盤轉(zhuǎn)過6°的時(shí)間相等.

解析：方法一：將一定速率的分子垂直板面射向A板細(xì)縫，調(diào)節(jié)圓盤的轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)速從零逐漸增大，當(dāng)分子首次垂直通過兩盤的細(xì)縫時(shí)，測得圓盤轉(zhuǎn)速為n，即可求分子速率.

若求角速度,要先把角度要變?yōu)榛《龋?°=2π×=，轉(zhuǎn)速為n.由于分子水平運(yùn)動(dòng)20 cm的時(shí)間等于圓盤轉(zhuǎn)過6°的時(shí)間，則=，解得v0=12n.

方法二：若繼續(xù)增大圓盤轉(zhuǎn)速，記錄分子通過兩圓盤細(xì)縫圓盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n.

因?yàn)榉肿油ㄟ^兩圓盤細(xì)縫的時(shí)間等于圓盤轉(zhuǎn)過n·2π+所用時(shí)間，得=

解得：v0= m/s（n=0，1，2，…）.

答案：略

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)百米短跑成績是12.6s．跑動(dòng)過程中他在不同時(shí)刻的位置，以及他在每1s內(nèi)的平均速度見表．
時(shí)刻/s 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 12.6
位置/m 0 1.0 3.0 8.5 16.5 26.0 36.5 47.0 56.5 65.5 74.5 84.0 94.0 100
平均速度/（m?s-1） 1.0 2.0 5.5 8.0 9.5 10.5 10.5 9.5 9.0 9.0 9.5 10.0 10.0
根據(jù)表畫出的圖象如圖所示．試根據(jù)圖象討論下列問題．

（1）在x-t圖象[圖（甲）]中，△x/△t表示什么？
（2）當(dāng)△t→0時(shí)，Q→P，PQ變?yōu)镻點(diǎn)的切線，切線的斜率表示什么？
（3）在根據(jù)平均速度與時(shí)間的關(guān)系畫出的圖象[圖（乙）]中，每個(gè)細(xì)長的矩形面積表示什么？
（4）找出每個(gè)細(xì)長的矩形頂邊的中點(diǎn)，連接這些中點(diǎn)形成如圖（乙）所示的一條曲線．能否把它看做是v-t圖象？簡述理由．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

某實(shí)驗(yàn)小組想探究一款剛上市的手機(jī)電池的輸出功率及其他參數(shù)，實(shí)驗(yàn)步驟如下．
步驟一：準(zhǔn)備器材：剛開封的新電池、電壓表（量程3V、內(nèi)阻較大）、電流表（量程0.6A、內(nèi)阻很�。⒒瑒�(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線．
步驟二：將電池放在充電器上充電，直到顯示充電完畢．
步驟三：：甲同學(xué)取下電池，將其與其它器材搭配，設(shè)計(jì)出了圖（1）所示的電路．
問題1：細(xì)心的乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)了圖（1）電路中導(dǎo)線的連接有不妥當(dāng)之處，她發(fā)現(xiàn)的
 
線（填導(dǎo)線上的名稱）
步驟四：導(dǎo)線調(diào)整后，改變滑片位置，得到了如下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
I/A 0.06 0.14 0.24 0.36 0.44 0.54
U/V 1.95 1.87 1.80 1.76 1.64 1.56
步驟五：丙同學(xué)在方格紙上建立了直角坐標(biāo)系，準(zhǔn)備畫出“U-I”圖線．他已經(jīng)描出了兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖（2）所示．
問題2：請你幫他描出剩余的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出“U-I”圖線．
步驟六：分析研究
問題3：根據(jù)以上研究，可求出通過電池的電流為0.36A時(shí)，電池輸出功率為
 
 W  （保留兩位有效數(shù)字）．
問題4：丁同學(xué)認(rèn)為，既然是研究電池的輸出功率，就應(yīng)該畫出輸出功率P隨電流I的變化圖線，你認(rèn)為“P-I”圖線是
 
（填“直線”或“曲線”）．
問題5：乙同學(xué)認(rèn)為調(diào)整導(dǎo)線后的實(shí)驗(yàn)電路，雖然測出了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但在搡作過程中存在安全隱患．大家思考后，從實(shí)驗(yàn)室又找來了一個(gè)定值電阻（阻值約為2Ω）作為保護(hù)電阻接入電路，此電路既能測出不同負(fù)載下電池的輸出功率，又能消除安全隱患，請?jiān)趫D（3）方框內(nèi)畫出他們修改的電路圖．精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖5-3-1所示，位于水平面上的物體A的質(zhì)量m=5 kg，在F=10 N的水平拉力作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，位移為s=36 m時(shí)撤去拉力F.求：在下述兩種條件下，力F對物體做功的平均功率各是多大？(取g=10 m/s2)

圖5-3-1

(1)設(shè)水平面光滑；

(2)設(shè)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖5-3-2所示，位于水平面上的物體的質(zhì)量m=5 kg，在F=10 N的水平拉力作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，位移為s=36 m時(shí)撤去拉力F.求：在下述兩種條件下，力F對物體做功的平均功率各是多大？（取g=10 m/s2）

圖5-3-2

（1）設(shè)水平面光滑；

（2）設(shè)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15.

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