(1)現(xiàn)要測定一個額定電壓6V、額定功率3W的小燈泡的伏安特性曲線.要求所測電壓范圍為0V~5.5V.
現(xiàn)有器材:
直流電源E(電動勢6V,內(nèi)阻不計);
電壓表
(量程6V,內(nèi)阻約為4×10
4Ω);
電流表
(量程300mA,內(nèi)阻約為2Ω);
電流表
(量程600mA,內(nèi)阻約為1Ω);
滑動變阻器R(最大阻值約為30Ω);
電子鍵S,導(dǎo)線若干.
①如果既要滿足測量要求,又要測量誤差較小,應(yīng)該選用的電流表是
.
②如圖1已經(jīng)完成部分導(dǎo)線的連接,請你在實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接.
(2)某同學(xué)用如圖2所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律.實驗所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的頻率為50Hz交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗證機(jī)械能守恒定律.
①他進(jìn)行了下面幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計時器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量;
D.先接通電源,后釋放紙帶,打出一條紙帶;
E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.
其中沒有必要進(jìn)行的步驟是
,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是
.
②他進(jìn)行正確測量后挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測量分析.如圖3所示.其中O點(diǎn)為起始點(diǎn),A、B、C、D、E、F為六個計數(shù)點(diǎn).根據(jù)以上數(shù)據(jù),當(dāng)打點(diǎn)到B點(diǎn)時重錘的速度
m/s,計算出該對應(yīng)的
v2=
m
2/s
2,gh=
m
2/s
2,可認(rèn)為在誤差范圍內(nèi)存在關(guān)系式
,即可驗證機(jī)械能守恒定律.(g=9.8m/s
2)
③他繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,并以
為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象,應(yīng)是圖4中的
.
④他進(jìn)一步分析,發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大誤差.為此設(shè)計出用如圖5示的實驗裝置來驗證機(jī)械能守恒定律.通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落,下落過程中經(jīng)過光電門B時,通過與之相連的毫秒計時器(圖中未畫出)記錄擋光時間t,用毫米刻度尺測出AB之間的距離h,用游標(biāo)卡尺測得小鐵球的直徑d.重力加速度為g.實驗前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束.小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=
.如果d、t、h、g存在關(guān)系式
,也可驗證機(jī)械能守恒定律.
⑤比較兩個方案,改進(jìn)后的方案相比原方案的最主要的優(yōu)點(diǎn)是:
.