(1)某同学做“双缝干涉测光的波长”实验时,相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出,如图所示.测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时螺旋测微器的示数

(1)某同学做“双缝干涉测光的波长”实验时,相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出,如图所示.测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时螺旋测微器的示数

题型:不详难度:来源:
(1)某同学做“双缝干涉测光的波长”实验时,相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出,如图所示.测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时螺旋测微器的示数为______mm.
(2)气垫导轨是常用的一种实验仪器.它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平
C.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2
①实验中还应测量的物理量是______.
②利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是______.
③利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出弹性势能表达式为______
(3)实验桌上有下列实验仪器:
A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω):
B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档的内阻约0.5Ω,3A档的内阻约0.1Ω:)
C.直流电压表(量程0~3~15V,3V档内阻约5kΩ,15V档内阻约25kΩ):
D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A):
E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A):
F.开关、导线若干:
请解答下列问题:
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是______(填代号),应选择的电流表量程是______(填量程),应选择的电压表量程是______(填量程).
②根据某同学测得的数据得知电动势E=3V,内阻r=6Ω,某小灯泡的伏安特性曲线如图所示,将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为______W.(保留3位有效数字)

魔方格
答案
(1)螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为0.01×44.6mm=0.446mm,最终读数为4.946mm.
(2)①因系统水平方向动量守恒即mAvA-mBVB=0,由于系统不受摩擦,故滑块在水平方向做匀速直线运动故有vA=
L1
t1
,VB=
L2
t2
,即mAvA-mBVB=0.
所以还要测量的物理量是:B的右端至D板的距离L2
②由①分析可知验证动量守恒定律的表达式是mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0.
③根据能量守恒定律被压缩弹簧的弹性势能Ep=
1
2
mAVA2+
1
2
mB vB2
将vA=
L1
t1
,VB=
L2
t2
,代入上式得EP=
1
2
mA
L1
t1
2+
1
2
mB (
L2
t2
2
(3)①由题,一方面,滑动变阻器E的额定电流远小于电流表的量程,而实验时电路中的电流要达到电流表量程的一半,即0.3A左右,容易烧坏此变阻器,另一方面容易,该变阻器总电阻太大,调节时电路中电流表变化缓慢,不方便调节,而滑动变阻器D接入电路时,电路中最小电流约为Imin=
E
R+r
=0.14A,并不超过电流表的量程,故应选择的滑动变阻器是D.
应选择的电流表量程是0~0.6A,应选择的电压表量程是0~3V 
②小灯泡的伏安特性曲线与电源的U-I图线的交点表示小灯泡接在该电源上的工作状态,
作出电源的U-I图象,读出交点处的电压和电流分别为:U=1.5V,I=0.25A,则小灯泡的功率为 P=UI=0.375W.


魔方格

故答案为:(1)4.946
(2)①B的右端至D板的距离L2 
②mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0   
③EP=
1
2
mA
L1
t1
2+
1
2
mB (
L2
t2
2
(3)①D,0~0.6A,0~3V 
②0.375W
举一反三
图1是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图.图中S为开关,R为滑动变阻器,固定电阻R1和A1内阻之和为10000Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多),A2为理想电流表.
①按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线.
②在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑动端c移动至______(填“a端”、“中央”或“b端”).
③闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置,得到的数据为
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I1(mA)0.1200.1250.1300.1350.1400.145
I2(mA)48040032023214068
某同学利用图1所示电路来测量一节干电池的电动势和内电阻,根据实验数据绘得图2所示的U~I图线.由该图线可求得这节干电池的电动势E=______V、内电阻r=______Ω.
(1)请在图2上画出电源输出功率最大时关于外电路电阻的U~I图线;
(2)请在图2上画出表示最大输出功率的面积.(用斜线表示)魔方格
为了测量两节串联干电池的电动势,某同学设计了如图甲所示的实验电路.
其中:E是待测电池组,内阻不能忽略;Vl、V2是两只量程都合适的电压表,内阻不是很大,且未知;Sl、S2是单刀单掷开关;导线若干.

魔方格

(1)根据电路图甲,在图乙的实物中连线,将器材连成实验电路.
(2)写出实验步骤和实验中需要测量的物理量______.
(3)把上述的物理量作为已知量,写出计算串联电池组电动势的表达式______.
用图甲所示的电路测定某电源的电动势和内阻,R为电阻箱,阻值范围0~9999Ω,R0是保护电阻,电压表内阻对电路的影响可忽略不计.该同学连接好电路后,闭合开关S,改变电阻箱接入电路的电阻值,读取电压表的示数.根据读取的多组数据,他画出了图乙所示的图象.

魔方格

(1)在图乙所示图象中,当
1
U
=0.10V-1时,外电路处于______状态.(选填“通路”、“断路”或“短路”).
(2)根据该图象可求得该电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.
某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图1所示.实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图2所示的
1
U
-
1
R
关系图线a.重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图2中的图线b.
(1)由图线a可知电池a的电动势Ea=______V,内阻ra=______Ω.
(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接,则两电池的输出功率Pa______Pb(填“大于”、“等于”或“小于”).魔方格