(2008?東城區(qū)三模)(1)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,打點計時器接在電壓為E,頻率為f,的交流電源上,在實驗中打下一條理想紙帶,如圖1所示,選取紙帶上打出的連續(xù)5個點A、B、C、D、E,測出A點距起始點的距離為s0,點AC間的距離為s1,點CE間的距離為s2,已知重錘的質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則:

①從起始點O到打下C點的過程中,重錘重力勢能的減少量為△EP=
mg(S0+S1
mg(S0+S1
,重錘動能的增加量為△EK
m(s1+s2)2f2
32
m(s1+s2)2f2
32

②根據(jù)題中提供的條件,可求出重錘實際下落的加速度a=
(s2-s1)f2
4
(s2-s1)f2
4
,它和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭進行比較,則a
小于
小于
g(填大于,等于,小于).
(2)如圖2給出器材為:電源E(電動勢為12V,內(nèi)阻不計),木板N(板上從下往上依次疊放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張),兩個金屬條A、B(平行放置在導(dǎo)電紙上,與導(dǎo)電紙接觸良好,用作電極),滑線變阻器R(其總阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻),直流電壓表(量程為6V,內(nèi)阻很大,其負(fù)接線柱與B極相連,正接線柱與探針P相連),開關(guān)K.現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條AB間電場中的等勢線.AB間的電壓要求取為6V.
(Ⅰ)在圖2中連線,畫成實驗電路原理圖.
(Ⅱ)下面是主要的實驗操作步驟,將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上方.
a.接好實驗電路.
b.
把變阻器的滑動觸頭移到靠近D端處
把變阻器的滑動觸頭移到靠近D端處

c.合上K,并將探針P與A相接觸.
d.
調(diào)節(jié)R,使電壓表讀數(shù)為6V
調(diào)節(jié)R,使電壓表讀數(shù)為6V

e.用探針壓印的方法把A、B的位置標(biāo)記在白紙上.畫一線段連接AB兩極,在連線上選取間距大致相等的5個點作為基準(zhǔn)點,用探針把它們的位置印在白紙上.
f.將探針與某一基準(zhǔn)點相接觸,
記下電壓表讀數(shù),在導(dǎo)電紙上移動探針,找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點
記下電壓表讀數(shù),在導(dǎo)電紙上移動探針,找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點
,這一點是此基準(zhǔn)的等勢點.用探針把這一點的位置也壓印在白紙上.用相同的方法找出此基準(zhǔn)點的其它等勢點.
g.重復(fù)步驟f,找出其它4個基準(zhǔn)點的等勢點.取出白紙畫出各條等勢線.
(3)如圖3是多用表的刻度盤,當(dāng)選用量程為50mA的電流檔測量電流時,表針指于圖示位置,則所測電流為
30.7
30.7
mA;若選用倍率為“×100”的電阻檔測電阻時,表針也指示在圖示同一位置,則所測電阻的阻值為
1.5×103
1.5×103
Ω.如果要用此多用表測量一個約2.0×104Ω的電阻,為了使測量比較精確,應(yīng)選的歐姆檔是
×1K
×1K
(選填“×10”、“×100”或“×1K”).換檔結(jié)束后,實驗操作上首先要進行的步驟是
歐姆調(diào)零.
歐姆調(diào)零.
分析:(1)根據(jù)下落的高度求出 重力勢能的減小量,根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出C點的速度,從而求出C點的動能.
根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出重錘下落的加速度,由于存在摩擦和空氣阻力,這個加速度小于重力加速度.
(2)(Ⅰ)滑線變阻器R總阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻,變阻器采用分壓式接法,便于調(diào)節(jié)電壓.
(Ⅱ)開關(guān)閉合前,把變阻器的滑動觸頭輸出電壓最小的位置.合上開關(guān)K,并將探針P與A相接觸.調(diào)節(jié)R,使電壓表讀數(shù)為6V.用電壓表找到等勢點.
(3)歐姆表的讀數(shù)等于表盤讀數(shù)乘以倍率,為了測量準(zhǔn)確,盡量讓指針指在中間附近.每次換擋,需重新歐姆調(diào)零.
解答:解:(1)①重錘下落的高度為(s0+s1),重力勢能的減少量為mg(s0+s1).
C點的速度為:vC=
.
v
=
s1+s2
4T
=
(s1+s2)f
4

打C點時重錘的動能為:EK=
1
2
m
v
2
C
=
m(s1+s2)2f2
32

②重錘下落的加速度a=
s2-s1
(2T)2
=
(s2-s1)f2
4
,由于存在摩擦和空氣阻力,這個加速度小于重力加速度.
(2)(Ⅰ)由題意,滑線變阻器R總阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻,變阻器采用分壓式接法,便于調(diào)節(jié)電壓.實驗電路原理圖如圖所示.
(Ⅱ)b、開關(guān)閉合前,把變阻器的滑動觸頭輸出電壓最小的位置,則把變阻器的滑動觸頭移到靠近D處.
d、為使AB間的電壓達到6V,則應(yīng)調(diào)節(jié)R,使電壓表讀數(shù)為6V.
f、記下電壓表讀數(shù),在導(dǎo)電紙上移動探針,找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點.

(3)所測電流I=30.7mA,若選用倍率為“×100”的電阻檔測電阻時,表針也指示在圖示同一位置,則所測電阻的阻值為R=15×100=1.5×103Ω.如果要用此多用表測量一個約2.0×104Ω的電阻,為了使測量比較精確,應(yīng)選的歐姆檔是“×1K”擋.換擋后需重新歐姆調(diào)零.
故答案為:(1)①mg(S0+S1),
m(s1+s2)2f2
32
;
(s2-s1)f2
4
,小于;
(2)(Ⅰ)連接線路如圖
(Ⅱ)b.把變阻器的滑動觸頭移到靠近D端處
d.調(diào)節(jié)R,使電壓表讀數(shù)為6V
f.記下電壓表讀數(shù),在導(dǎo)電紙上移動探針,找出電壓表
讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點
(3)30.7~30.9mA;1.5×103Ω.×1K,歐姆調(diào)零.
點評:本題考查了三個實驗,掌握實驗的原理、一般的操作步驟,注意事項,以及誤差形成的原因.
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1v
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序號 入射角θ1 折射角θ2 θ12 sinθ1/sinθ2 θ12 sinθ1-sinθ2
1 10° 6.7° 1.50 1.49 3.3° 0.057
2 20° 13.3° 1.50 1.49 6.7° 0.112
3 30° 19.6° 1.53 1.49 10.4° 0.165
4 40° 25.2° 1.59 1.51 14.8° 0.217
5 50° 30.7° 1.63 1.50 19.3° 0.256
6 60° 35.1° 1.71 1.51 24.9 0.291
7 70° 38.6° 1.81 1.50 31.4° 0.316
8 80° 40.6° 1.79 1.51 39.4° 0.334
由此實驗數(shù)據(jù)可以初步提到的結(jié)論是( 。

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