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1、實(shí)驗(yàn)題增分練(一)
1.驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示
(1)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下
①如圖甲所示,把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),用兩條細(xì)繩連在橡皮條的另一端,通過細(xì)繩用兩個彈簧測力計(jì)互成角度拉橡皮條,橡皮條伸長,使結(jié)點(diǎn)伸長到O點(diǎn),用鉛筆記下O點(diǎn)的位置,并記下兩個測力計(jì)的讀數(shù)。
②在紙上按比例作出兩個力FOB、FOC的圖示,用平行四邊形定則求出合力F。
③只用一個測力計(jì),通過細(xì)繩把橡皮條上的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O點(diǎn),記下測力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向,按同樣比例作出這個力F′的圖示(如圖乙),比較F′與用平行四邊形定則求得的合力F。
④改變FOB和FOC的夾角和大小,重復(fù)上述
2、過程。
上述實(shí)驗(yàn)過程中有重要遺漏的步驟是________(填步驟序號);圖乙中,________(選填“F”或“F′”)力的圖線與AO延長線重合。
(2)某同學(xué)認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)過程中必須注意以下幾項(xiàng),你認(rèn)為正確的有________。
A.拉橡皮條的細(xì)繩套適當(dāng)細(xì)一些且長一些
B.實(shí)驗(yàn)中把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)時(shí),兩彈簧測力計(jì)之間的夾角為90不變,可便于計(jì)算合力
C.拉橡皮條時(shí),橡皮條、細(xì)繩和彈簧測力計(jì)應(yīng)貼近且平行于木板
D.兩根細(xì)繩必須等長,且橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
(3)如圖丙,某次測量FOB、FOC大小和方向?qū)嶒?yàn)過程中發(fā)現(xiàn),F(xiàn)OC讀數(shù)幾乎滿量程,而FOB讀數(shù)不到量程一半(
3、兩彈簧測力計(jì)相同),需要作適當(dāng)調(diào)整,下列做法正確的是________。
A.保持結(jié)點(diǎn)O位置不變、OB方向不變,OC逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一定的角度
B.保持結(jié)點(diǎn)O位置不變,OB、OC逆時(shí)針轉(zhuǎn)過適當(dāng)?shù)慕嵌?
C.適當(dāng)調(diào)整結(jié)點(diǎn)O遠(yuǎn)離A,OB順時(shí)針方向、OC逆時(shí)針方向各轉(zhuǎn)過適當(dāng)角度
D.適當(dāng)調(diào)整結(jié)點(diǎn)O靠近A,OB方向可不變,OC逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過一個角度
解析:(1)步驟①需要記錄兩細(xì)繩的方向;圖乙中F是平行四邊形的對角線,為兩個分力的理論上的合力,F(xiàn)′為實(shí)際合力的方向,故選F′。
(2)拉橡皮條的細(xì)繩套更細(xì)更長一些記錄力的方向更精準(zhǔn),故A正確;合力的計(jì)算時(shí)通過作圖的方式,所以夾角不必是90,故B錯誤;拉
4、橡皮條時(shí),橡皮條、細(xì)繩和彈簧測力計(jì)應(yīng)與木板平行可以減小彈力大小的偶然誤差,使實(shí)驗(yàn)更精準(zhǔn),故C正確;實(shí)驗(yàn)中兩細(xì)繩不必要等長,故D錯誤。
(3)保持結(jié)點(diǎn)O的位置不變,即合力不變,OB方向不變,OC逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定的角度,可以滿足平行四邊形定則,故A正確;保持結(jié)點(diǎn)O位置不變,即合力不變,OB、OC逆時(shí)針轉(zhuǎn)過適當(dāng)?shù)慕嵌?,可以滿足平行四邊形定則,故B正確;適當(dāng)調(diào)整結(jié)點(diǎn)O遠(yuǎn)離A,則合力增大,OB順時(shí)針方向、OC逆時(shí)針方向各轉(zhuǎn)過適當(dāng)角度,此時(shí)OB、OC拉力均增大,由于FOC已經(jīng)滿量程,此種情況不成立,故C錯誤;適當(dāng)調(diào)整結(jié)點(diǎn)O靠近A,則合力減小,OB方向可不變,OC逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過一個角度,可以滿足平行四邊形定
5、則,故D正確。
答案:(1)① F′ (2)AC (3)ABD
2.某同學(xué)要設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)測量一根均勻金屬絲的電阻率。已知金屬絲的電阻約為30 Ω,實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有如下器材可供選用:
A.電流表A:量程為3 A
B.電壓表V:量程為3 V
C.定值電阻R0:阻值為10 Ω
D.電源:電動勢約為6 V,內(nèi)阻不計(jì)
E.滑動變阻器R1:總阻值為5 Ω
F.刻度尺
G.開關(guān)S、導(dǎo)線若干
H.螺旋測微器
(1)該同學(xué)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,如圖1所示,則金屬絲的直徑d=________ cm。
(2)實(shí)驗(yàn)過程中要求多次測量,減小誤差,則實(shí)驗(yàn)中的電表應(yīng)選擇__________(填
6、對應(yīng)器材前的字母序號),并在如圖2所示的實(shí)線框中畫出測量電路圖,其中待測金屬絲用電阻箱符號代替。
(3)通過改變金屬絲接入電路部分的長度x,讀出此時(shí)電表的示數(shù)y,在坐標(biāo)紙上畫出隨x變化的關(guān)系圖線為一條不過原點(diǎn)的傾斜直線。測得線的斜率為m,截距為n。則金屬絲的電阻率為________(用字母表示)。
(4)由于沒有考慮電表內(nèi)阻的影響,而使得電阻率的測量值與真實(shí)值相比________(填“偏大”“相等”或“偏小”)。
解析:(1)由圖示螺旋測微器可知,金屬絲直徑:d=0.5 mm+30.00.01 mm=0.800 mm=0.0 800 cm。
(2)電源電動勢為6 V,金屬絲電阻約為30 Ω,電路最大電流約為0.2 A,電流表量程為3 A,電流表量程太大,不能用電流表測電流,因此需要的電表應(yīng)為電壓表B;電壓表與定值電阻并聯(lián),定值電阻與待測電阻組成串聯(lián)電路,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示:
(3)由圖示電路圖可知,電源電動勢:E=I(R0+Rx)=,
整理得:=x+,由x圖線可知:n=,m=,解得電阻率:ρ=。
(4)電壓表與定值電阻并聯(lián),考慮電壓表內(nèi)阻的影響,電壓表內(nèi)阻與定值電阻并聯(lián)總電阻為R,則:R<R0,如果把R換成R0,則電阻率的測量值大于真實(shí)值。
答案:(1)0.0 800 (2)B 見解析圖 (3)
(4)偏大
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