问题 实验题

如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器。

下面是该实验的实验步骤:

①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触;

②启动电动机,使圆形卡纸转动起来;

③接通电火花计时器的电源,使它工作起来;

④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值。

(1)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是____

A.秒表

B.游标卡尺

C.圆规

D.量角器(2)设电火花计时器打点时间间隔为t,卡纸上有连续打下的n个点,写出ω的表达式,并指出表达式中各个物理量的含义                     ;

(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示。你认为这对测量结果有无影响,写出理由                                       。

答案

①D(2分)②(1分),θ是n个点对应的圆心角(1分);③没有影响(1分),电火花计时器向卡纸中心移动时不影响角度的测量(1分)

分析:从题意上可知,打点计时器可以记录时间,要求角速度,还得知道在一定的时间里转过的角度,这点可用量角器测量

缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动.则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,点跟点间的角度没变,对测量无影响.

解答:解:(1)由角速度的定义式ω=可知:测要测出角速度,需要测量点跟点间的角度,需要的器材是量角器.故选D.

(2)由ω=可知,ω=,θ是n个点对应的圆心角,T是电火花计时器的打点时间间隔.

(3)由于点与圆心连线之间的角度没变化,则对测量角速度没有影响.

故答案为:(1)D;(2)ω=,θ是n个点对应的圆心角,T是电火花计时器的打点时间间隔;(3)没有影响.

点评:本题要求要有较好的实验分析能力,要较熟练的掌握实验的步骤、要点和仪器的熟练应用,既考查到了角速度的定义和求解,也考察到了对实验有无影响的因素分析,是一道较好的题.

实验题

制备无水乙醇的实验原理:由于乙醇95.6%、水4.4%组成一种混合物,常压下,它有一定的沸点(78.17 ℃),这个沸点低于水的(100 ℃)也低于纯乙醇的沸点(78.3 ℃),所以只靠简单蒸馏酒精,所得乙醇纯度最高只能达到95.6%,尚含有4.4%的水。如果要得到含量较高的乙醇,在实验室中常用的简便方法是加入生石灰回流(回流是在一个可以加热的反应容器中,把液体加热使受热转化生成的蒸气通过冷凝器冷凝又回流到原容器的操作。见图甲),回流之后再蒸馏,可得99.5%的乙醇,通常称为无水乙醇。如果要得到纯度更高的绝对乙醇(含乙醇99.95%),则还要用金属钠进行处理,借以除去最后微量的水分。

实验步骤:取干燥的250 mL圆底烧瓶一个,加入95%乙醇100 mL和小块生石灰30 g,振摇后用橡皮塞塞紧,放置过夜。在烧瓶口装上回流冷凝管,管口接一支氯化钙干燥管(装置见图甲),在水浴上加热回流1至2小时,稍冷,取下冷凝管,改装成蒸馏装置(如图乙),再放在热水浴中蒸馏,把最初蒸出的5 mL馏出液另外回收,然后用烘干的吸滤瓶作为接收器,其侧管接一支氯化钙干燥管,使其与大气相通,蒸至无液滴出来为止,量取所得乙醇的体积,计算回收率。请回答:

(1)为什么回收或蒸馏时都要装上氯化钙干燥管?

                                                                        

(2)为了防止回流系统外部湿气侵入,有人用塞子把冷凝管上端塞紧,这样做是否可行,为什么?                                                                        

(3)无水氯化钙常用作吸水剂,如用无水氯化钙代替氧化钙投入酒精中,放置过夜,然后过滤。用此方法进行本实验制取乙醇是否可行,为什么?

                                                                        

(4)一般用干燥剂干燥有机物时,在蒸馏前应先过滤,但用氧化钙制备无水乙醇时,为什么可不过滤,留在瓶中一起蒸馏?

                                                                        

(5)为什么最初蒸出的5 mL馏出液另外收集,它的纯度是否已达99.5%?

                                                                        

单项选择题

  大家都知道,计算机的记忆能力是十分惊人的,即使是关掉电源以后,该记住的也不会忘记。这是芯片的功劳。但是,有了瓦伦的发明,电子配件也可以有计算机芯片般良好的记忆能力了。当然,现在的蜂窝式移动电话和数码摄像机等电器中已经配有非易失性芯片,但是,制造成本非常昂贵,同常规芯片相比,速度也很慢。瓦伦的芯片制造成本和平常芯片的一样低廉,速度也同样快。1998年4月,第一批新型芯片正式问世。同计算机芯片相比,电子设备上的芯片显得大多了,所以瓦伦戏称他的发明为“大象芯片”――他的发明和得奖完全是“意外之财”:他们做试验时一时疏忽,把电路上的一个晶体管烧得过热。出于好奇,他们给这个晶体管通了电,关掉电源后,晶体管内还带电。以前从未注意到硅片做的晶体管还有这个特性,即使是注意到了,肯定也只是觉得好玩而已。几周以后,在某次电子会议休会时,瓦伦提到了他试验室里好玩的事,有位同行脱口指出,那很可能会解决非易失性记忆问题!

  瓦伦才真意识到,好玩的东西有好大的市场潜力。

                    (选自《新华文摘》1999年第3期)

下列理解有误的一项是()。

A.计算机的记忆功能取决于芯片

B.瓦伦的发明并不能获奖,所以获奖是一项“意外之财”

C.瓦伦在实验中把晶体管烧得过热是出于一时疏忽

D.瓦伦认为这种实验很好玩