请完成以下两小题.Ⅰ.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点,(每相邻两个计数点间

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 传感器的应用/2023-04-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

请完成以下两小题.
Ⅰ.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点,(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出)打点计时器接的是“220V、50Hz”的交变电流.如图,他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐,求:

魔方格

(1)打点计时器在打B、C、D、E各点时物体的瞬时速度如下表:
vB vC vD vE
0.12m/s 0.16m/s 0.25m/s
则vD=______m/s.
(2)根据(1)中得到的数据,试在图中所给的坐标系中,画出v-t图象,并从中可得出物体的加速度a=______m/s2
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏______.
Ⅱ.某同学欲设计一个电路,自制一台电子秤,通过查阅资料发现电子秤的主要部件为一个压敏电阻,没有压力时阻值为20Ω,允许通过的最大电流为0.5A,现有下列器材:压敏电阻、质量为m0的砝码、电流表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体(可置于压敏电阻的受压面上).请完成对该物体质量的测量.
A.直流电源:电动势约4.5V,内阻很小;
B.电流表A1:量程0~0.6A,内阻0.125Ω;
C.电流表A2:量程0~3.0A,内阻0.025Ω;
D.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;
E.滑动变阻器R2:最大阻值50Ω;
F.开关、导线等.
(1)在可供选择的器材中,应该选用的电流表是______,应该选用的滑动变阻器是______.
(2)根据所选器材设计一个电路,用来描绘压敏电阻的电流随压力变化的关系图象,要求压敏电阻两端电压调节范围尽可能大,在方框中画出完成的测量电路,并根据设计的电路图连接实物图,如图所示;

魔方格

(3)请说明具体的测量步骤.

◎ 答案


Ⅰ(1)由图读出CE=4.10cm,T=0.1s,则vD=
CE
2T
≈0.21m/s
  (2)先描点,再连线,画出直线.在直线上取相距较远的两点,读出坐标,求出斜率k=0.43m/s2
则加速度为0.43m/s2
  (3)电源频率减小,周期增大,实际中△x增大,而计算时仍原来的周期0.02s,由a=
△x
T2
算出的测量值比实际值偏大.
Ⅱ(1)由于压敏电阻允许通过的最大电流为0.5A,则电流表量程选0-0.6A,故电流表选A1,题目要求压敏电阻两端电压调节范围尽可能大,故滑动变阻器采用分压接法,则滑动变阻器选R1
  (2)如图1所示.
  (3)①调节滑动变阻器,使通过压敏电阻的电流为某一数值;
       ②保持滑片位置不动,在压敏电阻上方放一砝码,读出此时电流表的示数;
       ③不断增加砝码个数,分别读出电流表对应的电流值;
       ④建立m-I坐标系,根据记录数据进行描点,用平滑的曲线连接,让尽可能多的点落在这条曲线上;
       ⑤根据物体放在压敏电阻上所对应的电流值,对应图象读出该物体的质量.

魔方格

故本题答案是:
Ⅰ.(1)0.21 m/s;(2)图象如表1(作出的图象为直线);a=0.43m/s2
                  (3)大
Ⅱ.(1)A1,R1
(2)如图2所示.
(3)①调节滑动变阻器,使通过压敏电阻的电流为某一数值;
     ②保持滑片位置不动,在压敏电阻上方放一砝码,读出此时电流表的示数;
     ③不断增加砝码个数,分别读出电流表对应的电流值;
     ④建立m-I坐标系,根据记录数据进行描点,用平滑的曲线连接,让尽可能多的点落在这条曲线上;
     ⑤根据物体放在压敏电阻上所对应的电流值,对应图象读出该物体的质量.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“请完成以下两小题.Ⅰ.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点,(每相邻两个计数点间…”主要考查了你对  【打点计时器】,【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:伏安法测电阻】,【传感器的应用】  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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