(1)如圖1是利用重物自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置.質(zhì)量 m=1.00kg 的重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn).如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶,O 為第一個(gè)點(diǎn),A、B、C 為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔 0.02s打一次點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?nbsp;g=9.80m/s2
①某位同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn),下列操作步驟中錯(cuò)誤的是
 

A.把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上,用導(dǎo)線連接到低壓交流電源
B.將連有重錘的紙帶穿過限位孔,將紙帶和重錘提升到一定高度
C.先釋放紙帶,再接通電源
D.更換紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn),根據(jù)記錄處理數(shù)據(jù)
②選取O點(diǎn)到B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,重物重力勢能減少量△EP=
 
 J;動能增加量
△Ek=
 
 J.(結(jié)果取三位有效數(shù)字) 實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是
 

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(2)如圖2某小燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣,現(xiàn)要測量其正常發(fā)光時(shí)的實(shí)際電阻,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材:
A、電壓表量程(0~3V,內(nèi)阻約2kΩ)
B、電壓表量程(0~l5V,內(nèi)阻約6kΩ)
C、電流表量程(0~0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω)
D、電流表量程量程2(0~3A,內(nèi)阻約0.1Ω)
E、滑動變阻器 (20Ω,2A)
F、學(xué)生電源(直流10V)及開關(guān)、導(dǎo)線等
①實(shí)驗(yàn)中電壓表量程應(yīng)選擇
 
(填“A”或“B”),
電流表量程應(yīng)選擇
 
(填“C”或“D”);
②按照實(shí)驗(yàn)電路圖在圖甲中把實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連線圖補(bǔ)充完整;
③準(zhǔn)確連接電路后,在閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)該移到
 
端(填“最左”或“最右”);
④閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡達(dá)到其正常發(fā)光所需電壓,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的電阻的測量值為
 
分析:(1)①解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng),熟練掌握打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用.②利用勻變速直線運(yùn)動的推論,可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動的瞬時(shí)速度和加速度,從而求出動能.根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值.
(2)根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表量程,根據(jù)燈泡額定電流選擇電流表量程;根據(jù)伏安法測電阻的原理連接實(shí)物電路圖;滑動變阻器采用限流接法,閉合開關(guān)前,滑片要置于阻值最大處;右移圖示電流表確定其分度值,讀出其示數(shù),然后由歐姆定律求出燈泡電阻阻值.
解答:解:(1)①A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓交流電源,所以實(shí)驗(yàn)時(shí)把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上,用導(dǎo)線連接低壓交流電源,故A正確;
B、固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,將連有重物的紙帶穿過限位孔,用手提住,將紙帶和重錘提升到一定高度,盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,故B正確;
C、應(yīng)先接通電源,然后釋放重物,否則紙帶開始階段是空白,可能所采集的數(shù)據(jù)不夠,而且浪費(fèi)紙帶,故C錯(cuò)誤;
D、重復(fù)幾次,取得幾條打點(diǎn)紙帶,挑選一條清楚的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,故D正確;本題選錯(cuò)誤的,故選:C.
②O點(diǎn)到B點(diǎn),重力勢能減小量△Ep=mgh=1×9.8×0.1920J=1.88J.
利用勻變速直線運(yùn)動的推論:vB=
xAC
2t
=
0.2323-0.1555
2×0.02
=1.92m/s,EKB=
1
2
mvB2=
1
2
×1×1.922=1.84J.
通過計(jì)算可知動能的增加量略小于重力勢能的減小量,其原因是物體在下落過程中克服摩擦阻力做功.所以可以得出結(jié)論:在誤差范圍內(nèi),重物下落過程中機(jī)械能守恒.
(2)①燈泡額定電壓為6V,則電壓表量程應(yīng)選B;燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I=
P
U
=
3W
6V
=0.5A,電流表應(yīng)選C;
②伏安法測燈泡電阻,燈泡、電流表、滑動變阻器串聯(lián)接入電路,電壓表與燈泡并聯(lián),電路圖如圖所示;
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③滑動變阻器采用限流接法,閉合開關(guān)前,滑片應(yīng)置于最右端,此時(shí)滑動變阻器接入電路的阻值最大;
④電流表量程為0.6A,由圖乙所示電流表可知,其分度值為0.02A,示數(shù)為0.48A,燈泡電阻R=
U
I
=
6V
0.48A
=12.5Ω.
故答案為:(1)①C;②1.88;1.84;在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒.
(2)①B;C;②電路圖如圖所示;③最右;④12.5Ω.
點(diǎn)評:(1)本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,知道實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)即可正確解題.
(2)滑動變阻器采用限流接法時(shí),為保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,滑片要置于阻值最大處.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上
C.用天平測出重錘的質(zhì)量
D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶
E.測量紙帶上某些點(diǎn)問的距離
F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能
其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是
BCD
BCD
.(填入選項(xiàng)前的英文符號)
(2)在上述驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過程中
存在阻力作用
存在阻力作用

(3)利用這個(gè)裝置也可以測量重錘下落的加速度α的數(shù)值.如圖2所示,根據(jù)打出的紙帶,選;取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A距起始點(diǎn)O的距離為s0點(diǎn)AC間的距離為s1,點(diǎn)CE間的距離為s2,使用交流電的頻率為廠,根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度α=
(s2-s1)f2
4
(s2-s1)f2
4

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖1,利用重錘的自由下落和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,下面哪些實(shí)驗(yàn)儀器是必需的?
CE
CE
(填寫儀器前的字母代號).
A.天平    
B.4~6V的低壓直流電源
C.4~6V的低壓交流電源   
D.停表    
E.刻度尺
(2)在該實(shí)驗(yàn)中,選定了一條較為理想的紙帶,如圖2所示,紙帶的
端(選填“左”或“右”)與重物相連;重物由“0”點(diǎn)運(yùn)動到“4”點(diǎn),重力勢能減少量的表達(dá)式為
mgs4
mgs4
,動能增量的表達(dá)式為
Ek=
m(s5-s3)2
8T2
Ek=
m(s5-s3)2
8T2
(重錘質(zhì)量為m,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T),實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)動能增量總
小于
小于
(填“大于”、“等于”或“小于”)重力勢能的減少量,主要的原因是
存在空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力等
存在空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力等

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解