问题 问答题

Ⅰ如图1是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置.

(1)在验证机械能守恒定律的试验中,没有必要进行的操作是______

A.用天平测重物的质量        B.用秒表测重物下落的时间

C.用打点计时器记录重物下落的信息        D.用纸带记录测量重物下落的高度

(2)该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz,A、B、C为纸带中选取的三个计数点,如图2,每两个计数点之间还有4个点未画出,则每两个计数点之间的时间间隔T=______s,打点计时器在打下计数点B时,物体的下落速度为vB=______m/s.(小数点后保留两位有效数字)

(3)由于该实验中存在阻力做功,所以实验测得的重物的重力势能的减少量______动能的增加量(选填“<”,“>”或“=”)

Ⅱ现有一只标值为“3.0V,xW”小灯泡,其额定功率的标值已模糊不清.某同学想通过测量灯丝伏安曲线的方法,来找出该灯泡正常工作时的功率.

(1)已知该灯泡灯丝电阻较小,请先在图,3中补全用伏安法测量灯丝电阻的电路图,再选择合适量程的电流表与电压表,将图4中的实物连成完整的电路.

(2)开关S闭合之前,图4中滑动变阻器的滑片应该置于______(选填“A”端、“B端”、或“AB正中间”)

(3)该同学通过实验作出了灯丝的伏安曲线如图5所示,根据小灯泡的额定电压的标值为“3.0V”,从图5中可以找出该灯正常工作时的电流I=______A,其额定功率为P=______W.(结果均保留两位有效数字)

答案

Ⅰ、(1)因为我们是比较mgh、

1
2
mv2的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平,故A没有必要;

打点计时器是一种较为精密的测量仪器,故不需要用秒表,故B错误;

故选AB.

(2)相邻两个计数点之间还有4个点未画出,故两个计数点之间的时间间隔为0.02s×5=0.1s;

匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故

vB=

AB+BC
2T
=
0.1870+0.2050
2×0.1
=1.96m/s

故答案为:0.1,1.96.

(3)由于要克服阻力做功,故重力势能的减小量总是略大于动能的增加量,机械能近似守恒;

故答案为:>.

Ⅱ、(1)电压要从零开始连续调节,故滑动变阻器采用分压式接法;

电灯泡电阻较小,“大内小外”,故采用安培表外接法;

连线要注意电表的正负极接线柱,线不要交叉;

故电路图和实物连线图如下图所示;

(2)保证电压从0开始连续调节,故刚开始时,电灯泡应该处于短路状态,故滑动变阻器触头从最右端开始;

故答案为:B端.

(3)从图象得到横坐标为3V时,纵坐标为0.25A,故功率P=UI=3V×0.25A=0.75W

故答案为:0.25A.0.75W.

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