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实验题15分满分练(四)
22.(6分)某同学为了测量Rx的电阻值,设计了如图1甲所示的电路。用到的器材有:电源(电动势未知,内阻为r),理想电流表,理想电压表,单刀双掷开关S。实验时他进行了如下操作:
(1)在开关处于断开状态下连接好电路;
(2)将开关S掷向电压表一侧闭合,记录下电压表读数U1;将开关S掷向Rx一侧闭合,记录下电流表读数I2;
(3)根据已知条件和(2)中测量的数据,可得电源电动势E=________,待测电阻的表达式Rx=________;
(4)根据图1甲电路,完成图1乙中各实物器材之间的连线。[来源:学科网ZXXK]
图1
解析 (3)当将开关S掷向电压表一侧闭合时,外电路为断路状态,故电压表的示数即为电源的电动势;因电压表读数为U1,可知电源的电动势E=U1;将开关S掷向Rx一侧闭合,电流表读数为I2,则由闭合电路欧姆定律可知E=I2(Rx+r),解得Rx=。
(4)根据原理图得出对应的实物图如图所示。
答案 (3)U1 (4)如图所示
23.(9分)利用如图2所示的装置可以“研究匀变速直线运动的规律”。将质量为m1的物块1与质量为m2的物块2(m1<m2)通过轻绳悬挂在定滑轮上,打点计时器(用频率为50 Hz的交流电)固定在竖直方向上,物块1与穿过打点计时器限位孔的纸带相连接。开始时托住物块2使两物块均处于静止状态,之后将物块2释放。
图2
图3所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带,O是打点计时器打下的第一个点,相邻两个计数点之间还有四个点没有画出。
图3
(1)相邻两计数点之间的时间间隔为________ s;
(2)实验时要在接通打点计时器电源之________(填“前”或“后”)释放物块2;
(3)将各计数点至O点的距离依次记为h1、h2、h3、h4、…,测得h2=1.60 cm,h4=6.40 cm,请计算打点计时器打下C点时物块的速度大小为________ m/s;
(4)根据测出物块1上升的高度h与相应的时间t,描绘出如图4所示的h-t2图线,由此可以求出物块的加速度大小为________ m/s2。[来源:学。科。网Z。X。X。K]
图4
解析 (1)相邻两个计数点之间还有四个点没有画出,相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.02×5 s=0.1 s。[来源:学科网ZXXK]
(2)实验时要在接通打点计时器之后释放物体。
(3)C点的瞬时速度为BD之间的平均速度,
vC=×10-2 m/s=0.24 m/s。[来源:学科网ZXXK]=
(4)根据运动学公式h= m/s2=0.8 m/s2。[来源:Z#xx#k.Com],得a=2k=2×at2,因此h-t2图线的斜率k=
答案 (1)0.1 (2)后 (3)0.24 (4)0.8
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