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实验:测定电池的电动势和内阻
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(1)某同学做“双缝干涉测光的波长”实验时,相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出,如图所示.测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时螺旋测微器的示数为_____
网友投稿 2022-12-16 00:00:00 互联网
◎ 题目
(1)某同学做“双缝干涉测光的波长”实验时,相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出,如图所示.测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时螺旋测微器的示数为______mm.
(2)气垫导轨是常用的一种实验仪器.它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量m
A
、m
B
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平
C.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L
1
,
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t
1
和t
2
①实验中还应测量的物理量是______.
②利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是______.
③利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出弹性势能表达式为______
(3)实验桌上有下列实验仪器:
A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω):
B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档的内阻约0.5Ω,3A档的内阻约0.1Ω:)
C.直流电压表(量程0~3~15V,3V档内阻约5kΩ,15V档内阻约25kΩ):
D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A):
E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A):
F.开关、导线若干:
请解答下列问题:
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是______(填代号),应选择的电流表量程是______(填量程),应选择的电压表量程是______(填量程).
②根据某同学测得的数据得知电动势E=3V,内阻r=6Ω,某小灯泡的伏安特性曲线如图所示,将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为______W.(保留3位有效数字)
◎ 答案
(1)螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为0.01×44.6mm=0.446mm,最终读数为4.946mm.
(2)①因系统水平方向动量守恒即m
A
v
A
-m
B
V
B
=0,由于系统不受摩擦,故滑块在水平方向做匀速直线运动故有v
A
=
L
1
t
1
,V
B
=
L
2
t
2
,即m
A
v
A
-m
B
V
B
=0.
所以还要测量的物理量是:B的右端至D板的距离L
2
.
②由①分析可知验证动量守恒定律的表达式是m
A
L
1
t
1
-m
B
L
2
t
2
=0.
③根据能量守恒定律被压缩弹簧的弹性势能E
p
=
1
2
m
A
V
A
2
+
1
2
m
B
v
B
2
,
将v
A
=
L
1
t
1
,V
B
=
L
2
t
2
,代入上式得E
P
=
1
2
m
A
(
L
1
t
1
)
2
+
1
2
m
B
(
L
2
t
2
)
2
,
(3)①由题,一方面,滑动变阻器E的额定电流远小于电流表的量程,而实验时电路中的电流要达到电流表量程的一半,即0.3A左右,容易烧坏此变阻器,另一方面容易,该变阻器总电阻太大,调节时电路中电流表变化缓慢,不方便调节,而滑动变阻器D接入电路时,电路中最小电流约为I
min
=
E
R+r
=0.14A,并不超过电流表的量程,故应选择的滑动变阻器是D.
应选择的电流表量程是0~0.6A,应选择的电压表量程是0~3V
②小灯泡的伏安特性曲线与电源的U-I图线的交点表示小灯泡接在该电源上的工作状态,
作出电源的U-I图象,读出交点处的电压和电流分别为:U=1.5V,I=0.25A,则小灯泡的功率为 P=UI=0.375W.
故答案为:(1)4.946
(2)①B的右端至D板的距离L
2
②m
A
L
1
t
1
-m
B
L
2
t
2
=0
③E
P
=
1
2
m
A
(
L
1
t
1
)
2
+
1
2
m
B
(
L
2
t
2
)
2
,
(3)①D,0~0.6A,0~3V
②0.375W
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“(1)某同学做“双缝干涉测光的波长”实验时,相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出,如图所示.测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时螺旋测微器的示数为_____…”主要考查了你对 【实验:测定电池的电动势和内阻】,【实验:用双缝干涉测量光的波长】 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。
http://www.00-edu.com/html/202212/428077.html
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