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实验题定时训练三对应学生用书 P231
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1.(2023·山东日照市第二次模拟)(某物理兴趣小组用如图所示的装置研究加速度与力和质量的关系.带挡光片的物体A内有若干质量均为m0的小铁片,初态时A、B系统刚好静止,物体A、B的质量相等.
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d,如图所示,则挡光片的宽度d= ___________ cm.
(2)测量挡光片到光电门中心的距离h,将A中的1个小铁片移到B中,由静止释放A,记录挡光片的挡光时间t1.
(3)将A中的2个小铁片移到B中,在相同的初始位置由静止释放A,记录挡光片的挡光时间t2.
(4)多次重复,得到移动的小铁片的数量n和对应的挡光时间tn.
(5)以n为横坐标,以 ___________ 为纵坐标,将实验测得的数据描点连线,若得到一条倾斜的直线,则表明物体的加速度与质量成反比,与所受合力成正比.
(6)请写出一条产生实验误差的原因 ___________ .
解析:(1)挡光片的宽度
d=0.5 cm+0.05×12 mm=0.560 cm
(2)设向B中转移n个铁片,绳中张力T,对B,根据牛顿第二定律
(nm0+M)g-T=(nm0+M)a,
对A,T-(M-nm0)g=(M-nm0)a,
联立得a=n,
合力为2nm0g,以n为横坐标,以a为纵坐标,将实验测得的数据描点连线,若得到一条倾斜的直线,则表明物体的加速度与质量成反比,与所受合力成正比.
(3)产生实验误差的原因:实验中有阻力.
答案:(1)0.560 (5)a (6)实验中有阻力
2.(2023·山东泰安市二轮检测)某同学用如图所示的实验电路,测量一量程为2 mA电流计的内阻.
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(1)按图中的实验电路图进行实物连接,将滑动变阻器的滑片置于B端,R1为定值电阻,闭合开关S,断开开关S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的读数为U1(指针偏转超过量程的三分之一),电流计满偏;
(2)闭合开关S1,反复调节电阻箱和滑动变阻器的滑片位置使电压表的示数仍为U1,电流计的指针偏转到满偏量程的三分之二,读取此时电阻箱的阻值为R0=180 Ω;
(3)电流计的内阻Rg= ______ Ω;
(4)该实验测得电流计的阻值 ______ 真实值(填“>”“<”或“=”)(只考虑系统误差);
(5)该实验中电阻R1的作用是 ______ ;
(6)同学要将该电流计改装为量程为20 mA的电流表,将阻值为R2的定值电阻与2 mA电流计连接,进行改装,然后利用一标准毫安表根据图甲所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)
①根据图甲将图乙中的实物连接 _____________ ;
②定值电阻R2= ______ Ω.
解析:(3)由电流计的指针偏转到满偏量程的三分之二可知,IG=Ig,IR0=Ig,
则Rg=R0=×180 Ω=90 Ω.
(4)实验时反复调节电阻箱和滑动变阻器的滑片位置使电压表的示数仍为U1,可知电路的总电流不变,通过电流表的电流是满偏电流的,而通过R0的电流等于电流表满偏电流的,所以该实验测得电流计的阻值与真实值相等.
(5)R1应该是大阻值电阻,使S1不论断开还是闭合,电路中电阻不变,从而确保干路中电流保持不变.
(6)①连接电路图,如图
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②由题意知
90 Ω×2 mA=R2×(20-2) mA,解得R2=10 Ω
答案:(3)90 (4)= (5)确保干路中电流保持不变 (6)见解析图 10
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