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(一)电压表是测定电路两端电压的仪表,理想电压表的内阻可视为无限大,但实际使用的电压表的内阻并不是无限大.为了测定某一电压表的内阻,给出了以下器材:A.待测电压表(0~3V

网友投稿  2022-10-16 00:00:00  零零社区

◎ 题目

(一)电压表是测定电路两端电压的仪表,理想电压表的内阻可视为无限大,但实际使用的电压表的内阻并不是无限大.为了测定某一电压表的内阻,给出了以下器材:
A.待测电压表(0~3V,内阻在3.5kΩ~4.5kΩ之间);
B.电流表(0~1mA);C.滑动变阻器(0~50Ω);
D.开关;E.电源(1.5V的干电池两节);F.导线若干
要求多测几组数据,利用作图法求电压表的内阻.
(1)某同学设计了如图1所示的电路图,但根据电路图正确连接实物后,在实际测量时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数都几乎不发生变化,请你简述他在设计中存在的问题______.
(2)请你另外设计一个电路图,画在图2所示的方框内.
(3)根据你设计的电路图,将图3中实物连接起来.

魔方格

(二)有一学生要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘.如图4所示,让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为S.
(1)请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式:______.
(2)弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示:
弹簧长度压缩量x(cm) 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75
钢球飞行水平距离s(m) 1.01 1.50 2.01 2.48 3.01 3.50
从上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间有何关系?为什么?______.

◎ 答案

(一)(1)因为待测电压表的内阻RV远大于滑动变阻器的最大电阻值50Ω,所以变阻器的限流作用几乎为零.
(2)滑动变阻器采用分压式接法,所以正确的电流图如图11所示.

魔方格

(3)对照实验原理图,逐步连接实验电路.实物连线如图12所示
(二)(1)弹簧弹开小球的过程中,弹性势能转化为小球的动能,得:EP=EK=
1
2
mv2

小球离开桌面后做平抛运动,水平方向:s=vt
竖直方向:h=
1
2
gt2

联立以上3式,得:EP=
mgs2
4h
;        
(2)与X2成正比.因为从表中可以看出,S与X成正比、所以S2与X2成正比,由EP=
mgs2
4h
的关系式可证明EP与X2成正比.   
故答案为:
(一)(1)因为待测电压表的内阻RV远大于滑动变阻器的最大电阻值50Ω,所以变阻器的限流作用几乎为零.(2)实验原理图如图;(3)实物连接图如图;
(二)(1)EP=
mgs2
4h
;(2)与X2成正比.因为从表中可以看出,S与X成正比、所以S2与X2成正比,由EP=
mgs2
4h
的关系式可证明EP与X2成正比.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“(一)电压表是测定电路两端电压的仪表,理想电压表的内阻可视为无限大,但实际使用的电压表的内阻并不是无限大.为了测定某一电压表的内阻,给出了以下器材:A.待测电压表(0~3V…”主要考查了你对  【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:伏安法测电阻】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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