8月物理实验（2）

实验装置（侧视图，只画了一个小车）黑板擦小车1小车2（用黑板擦控制小车的动与停）2012年8月理科综合物理实验题（2）1（4分）在“验证牛顿第二定律的实验”中，某同学设计了如图所示的实验方案。两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各系一细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可放砝码。小盘和砝码所受的重力等于使小车匀加速运动的力（本题可以这样近似处理）。增减盘中砝码可以改变小车受到的合力，增减小车上的砝码可以改变小车的质量。两小车后端各系一细线，用一个黑板擦把两条细线同时按在桌子上，使小车静止。抬起黑板擦，两小车同时开始运动，按下黑板擦，两小车同时停下来。两小车及其中砝码的总质量分别记为m1、m2，两个小盘及其中砝码所受的总重力分别记为g1、g2，实验中，从右图所示位置由静止开始抬起黑板擦又放下，两小车通过的位移分别为x1、x2。则根据以上数据（1）当满足时，验证即可验证小车加速度与合力成正比；（2）当满足时，验证即可验证小车加速度与质量成反比。（用含m1、m2、g1、g2、x1、x2的表达式作答）2（11分）采用“伏安法”测电阻，无论是“安培表外接”还是“安培表内接”都会出现系统误差，为此某同学采用如右图所示电路测定待测电阻rx的阻值。实验器材如下电池组e，电动势为45v，内阻很小；电压表v，量程3v，内阻约3k；电流表a，量程2ma，内阻约50；滑动变阻器r，阻值范围020；rx是待测电阻，阻值约3k；开关s1、s2，导线若干。请根据电路图，将实验器材连接成实验电路（图中部分电路已连接）。闭合开关前，先将滑动变阻器的滑动端置于电路图中的端（填a或b），然后闭合开关s1、s2，适当调节滑动变阻器r，记下电流表和电压表的示数i1、u1；再断开开关s2，记下电流表和电压表示数为i2、u2。则被测电阻rx（用电表的示数表示）；你认为上述实验能否消除系统误差（填“能“或“不能”）。3（6分）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则（1）你认为还需要的实验器材有（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量m往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距l和这两点的速度大小v1与v2（v1v2）则本实验最终要验证的数学表达式为（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）4（9分）有一个额定电压为10v的灯泡，其额定功率为约为4，为描绘其伏安特性曲线并测定额定功率的准确值，备有下列实验器材电压表v（量程3v，内阻1k）；电流表a（量程500ma,内阻约为1）定值电阻r13k定值电阻r24滑动变阻器r3010，额定电流为15a水平实验台滑轮小沙桶滑块细线打点计时器纸带长木板16v电源一个，开关一个，导线若干在方框内画出电路图如需定值电阻，则需标明符号，测定额定功率时图中电压表的指针应指在v位置；5（18分）实验题i（6分）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，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，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（1）按照有效数字的读数规则读出相邻计数点ab、bc、cd、df、ef间的距离分别为sl、s2、s3、s4、s5，其中s1cm；（2）该物体的加速度am/s2（保留2位有效数字）（12分）某同学要测量一待测电阻rx的阻值，备选器材如下电流表a，量程为50ma，内阻r30；电压表v1，量程为3v，内阻约为2k；电压表v2，量程为15v，内阻约为45k；待测电阻rx，阻值约为20；定值电阻r0，阻值为100；滑动变阻器r1。最大阻值为20；滑动变阻器r2，最大阻值为200；电源e，电动势为4v，内阻忽略不计；开关s，导线若干实验中要求电表的读数超出量程的，能测多组数据，并有尽可能高的测量精确度13（1）该实验中电压表应选用，滑动变阻器应选用；（2）在下面的有框中画出实验电路图，标明仪器代号；（3）如果在实验中，电压表的示数为270v时，电流表的指针指在正中间，则待测电阻rx的阻值为参考答案1（1）满足m1m2，验证x1x2g1g2（2）满足g1g2，验证x1x2m2m12答案（4分）见右图（2分）a端；（3分）（2分）能36分（每小题2分）（1）天平，刻度尺（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力（3）2121mvmgl41（7分）如图、扩程、分压式、保护电阻各两分、外接一分225v（2分）5（18分）i（