1、实验题专项练(三)1.(2022甘肃玉门模拟)某物理兴趣小组用如图甲所示的实验装置测当地的重力加速度,所提供器材均在图中展示,实验原理和主要操作步骤如下:甲乙(1)按图甲安装好实验器材,打点计时器固定在长木板上端,接通电源释放物块,让物块自由滑下,打出前几个计时点的纸带如图乙所示(O为起始点),打点周期为T,OB间距为x1,CE间距为x2,得物块下滑的加速度为a1=。(2)将打点计时器取下固定在长木板的下端,接通电源,给物块一个初速度使之沿长木板从下向上运动,并通过实验获得的纸带计算出加速度a2。(3)为了测量出当地重力加速度,还应测量长木板与地面所构成的斜面高度h和(填物理量及物理量字母)。
2、(4)通过分析可知当地重力加速度的表达式为g=用a1、a2、h和步骤(3)中所测物理量字母表示。2.(2022河南焦作期中)某同学在实验室进行了测定新型电池电动势和内阻的实验。实验器材如下:两节相同的待测电池(每节电池电动势约为1.5 V,内阻约为1 )电流表A(030 mA,内阻为49 )电压表V(03 V,内阻约为2 k)滑动变阻器R1(010 )定值电阻R2=1 开关和导线若干(1)选择合适的器材,在下面方框中画出电路图并标明所选用器材的符号。(2)改变滑动变阻器阻值得到多组电压表和电流表的值,作U-I图像,图像的纵截距为2.92,斜率为-150,由此可以得到一节电池的电动势E= V,内
3、阻r= 。(结果均保留三位有效数字)(3)在滑动变阻器接入电路的阻值从最大减到最小的过程中,电源的输出功率将,电源工作的效率将。(填选项序号)A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大答案：13.答案 (1)x2-x16T2(3)长木板的长度L(4)(a1+a2)L2h解析 (1)根据匀变速直线运动时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度求得vA=x12T,vD=x22T,根据题图乙中纸带可得x22T-x12T=a13T,即物块下滑的加速度a1=x2-x16T2。(3)由于斜面的倾角未知,所以还需要测量的物理量为长木板的长度L。(4)设斜面的倾角为,根据牛顿第二定律可知,物块在长
4、木板上从上向下运动的加速度a1=gsin -gcos ,物块沿长木板从下向上运动的加速度a2=gsin +gcos ,可知当地重力加速度的表达式为g=a1+a22sin=(a1+a2)L2h。14.答案 (1)见解析图(2)1.461.01(3)CB解析 (1)若将电流表直接串联在电路中使用,则通过电流表的电流最小值约为Imin=2ERA+2r+R1max=49 mA,显然电流表的量程不满足要求,需要对其进行扩大量程改装,即将其与定值电阻R2并联,改装后电流表的量程为IA=IA+IARAR2=1.5 A,内阻为RA=R2RAR2+RA=0.98 ,由于电流表内阻已经求得,所以电流表相对于待测电池采用内接法,以减小系统误差,电路图如图所示。(2)由2E=U+I(RA+2r)得U=-(RA+2r)I+2E,所以U-I图像的纵截距表示电池的电动势,则一节电池的电动势为E=2.922 V=1.46 V,根据前面分析可知,电流表读数的50倍为通过电源的实际电流,所以U-I图像斜率的绝对值的150表示电源的内阻和改装后电流表的内阻之和,则一节电池的内阻为r=12(15050 -RA)=1.01 。
