(1)如圖甲所示,某興趣小組為測一遙控電動(dòng)小車的額定功率,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①用天平測出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg;
②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝;
③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s);
④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(設(shè)小車在整個(gè)過程中所受的阻力恒定).
在上述過程中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖乙所示.(長度單位:cm)請你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:
①該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為
1.5
1.5
m/s;
②該電動(dòng)小車的額定功率為
1.26
1.26
W.
(2)用以下器材測量待測電阻Rx的阻值:待測電阻Rx:阻值約為100Ω;電源E:電動(dòng)勢約為6.0V、內(nèi)阻忽略不計(jì);電流表A1:量程50mA、內(nèi)阻r1=20Ω;電流表A2:量程300mA、內(nèi)阻r2約為4Ω;定值電阻R0:阻值為20Ω;滑動(dòng)變阻器R:最大阻值為10Ω;單刀單擲開關(guān)S、導(dǎo)線若干.
①測量中要求兩塊電流表的讀數(shù)都不小于其量程的1/3,試在如圖丙中畫出測量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖(原理圖中的元件用題干中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注).
②若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,則由已知量和測得量表示Rx的表達(dá)式為Rx=
I2-I1
I1
R0-r1
I2-I1
I1
R0-r1

分析:(1)①最后勻速的速度便是小車以額定功率運(yùn)動(dòng)的最大速度,由此根據(jù)紙帶可求出小車最大速度.
②小車在摩擦力力作用下減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可求出摩擦力的大;當(dāng)小車達(dá)到額定功率時(shí)有:P=Fv=fvm,據(jù)此可求出額定功率大小.
(2)用伏安法測量待測電阻,由于沒有電壓表,則需將電流表與定值電阻串聯(lián)當(dāng)電壓表使用,用電流表A1測量通過待測電阻的電流,當(dāng)電壓表使用.根據(jù)歐姆定律求出待測電阻的阻值表達(dá)式.
解答:解:(1)①根據(jù)紙帶可知,當(dāng)所打的點(diǎn)點(diǎn)距均勻時(shí),表示物體勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)速度最大,故有:
vm=
x
t
=1.5m/s
②計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=0.02×2=0.04s,從右端開始取六段位移,
根據(jù)逐差法有:a=
△x
T2
=
(5.78+5.35+5.04)-(4.71+4.40+4.07)
(3×0.04)2
=2.1m/s2,方向與運(yùn)動(dòng)方向相反.
由牛頓第二定律得:f=ma,將m=0.4kg代人得:f=0.84N.
當(dāng)汽車達(dá)到額定功率,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),F(xiàn)=f,P=Fv=fvm,代人數(shù)據(jù)解得P=1.26W.
(2)①測量電阻的基本原理是伏安法,所給器材沒有電壓表,可用電流表A2與A1示數(shù)之差乘以定值電阻R0相當(dāng)于電壓表,另一電流表測量電流.由于滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10Ω,小于Rx,故采用分壓接法.因電流表A2的量程較大,可用來測量干路電流,電流表A1測量待測電阻Rx的電流.故測量電阻RX實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖所示:

②根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路電壓相等得:RX=
(I2-I1)R0
I1
-r1=
I2-I1
I1
R0-r1

故答案為:(1)①1.5; ②1.26.(2)①如圖所示;②
I2-I1
I1
R0-r1
點(diǎn)評:本題第一問考查了功、功率問題在實(shí)際中應(yīng)用,知道在平直路面行駛的車子,功率一定,當(dāng)牽引力與阻力相等時(shí),速度最大;第二問關(guān)鍵掌握滑動(dòng)變阻器分壓式以及該實(shí)驗(yàn)的原理,運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行分析求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

1879年美國物理學(xué)家霍爾在研究載流導(dǎo)體在磁場中受力情況時(shí),發(fā)現(xiàn)了一種新的電磁效應(yīng):將導(dǎo)體置于磁場中,并沿垂直磁場方向通入電流,則在導(dǎo)體中垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生一個(gè)橫向電勢差,這種現(xiàn)象后來被稱為霍爾效應(yīng),這個(gè)橫向的電勢差稱為霍爾電勢差.
(1)如圖甲所示,某長方體導(dǎo)體abcda′b′c′d′的高度為h、寬度為l,其中的載流子為自由電子,其電荷量為e,處在與ab b′a′面垂直的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.在導(dǎo)體中通有垂直于bcc′b′面的電流,若測得通過導(dǎo)體的恒定電流為I,橫向霍爾電勢差為UH,求此導(dǎo)體中單位體積內(nèi)自由電子的個(gè)數(shù).
(2)對于某種確定的導(dǎo)體材料,其單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目n和載流子所帶電荷量q均為定值,人們將H=
1nq
定義為該導(dǎo)體材料的霍爾系數(shù).利用霍爾系數(shù)H已知的材料可以制成測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的探頭,有些探頭的體積很小,其正對橫截面(相當(dāng)于圖14甲中的ab b′a′面)的面積可以在0.1cm2以下,因此可以用來較精確的測量空間某一位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度.如圖乙所示為一種利用霍爾效應(yīng)測磁感應(yīng)強(qiáng)度的儀器,其中的探頭裝在探桿的前端,且使探頭的正對橫截面與探桿垂直.這種儀器既可以控制通過探頭的恒定電流的大小I,又可以監(jiān)測出探頭所產(chǎn)生的霍爾電勢差UH,并自動(dòng)計(jì)算出探頭所測位置磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,且顯示在儀器的顯示窗內(nèi).
①在利用上述儀器測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的過程中,對探桿的放置方位有何要求;
②要計(jì)算出所測位置磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,除了要知道H、I、UH外,還需要知道哪個(gè)物理量,并用字母表示.推導(dǎo)出用上述這些物理量表示所測位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來源: 題型:

光敏電阻是一種導(dǎo)電性能隨入射光的強(qiáng)弱而改變的半導(dǎo)體器件.當(dāng)光敏電阻受到光照時(shí),其導(dǎo)電性能顯著增強(qiáng).光敏電阻的基本特性有伏安特性、光照特性、光譜特性等.

(1)如圖甲所示,某同學(xué)想用多用電表研究光敏電阻的光照特性(光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)弱的關(guān)系)時(shí),應(yīng)將多用表的選擇開關(guān)置于合適的
歐姆
歐姆
檔;將一光敏電阻接在多用電表兩表筆上,先用黑紙包裹著光敏電阻,此時(shí)表針指在某一位置;現(xiàn)拆下黑紙,并用手電筒照射光敏電阻,則表針將會向
(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn).
(2)用如圖乙所示的電路探究該光敏電阻的伏安特性,要求光敏電阻兩端的電壓從0開始調(diào)節(jié).請將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整.為了保證實(shí)驗(yàn)的安全,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P在實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)置于
a
a
端(選填“a”或“b”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖甲所示,某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s,其中s1=5.12cm,s2=5.74cm,s3=6.14cm,s4=7.05cm,s5=7.68cm,s6=8.33cm、則打F點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度的大小是
0.80
0.80
m/s,加速度大小是
0.64
0.64
m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)有人說礦區(qū)的重力加速度偏大,某同學(xué)“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)探究該問題.他用最小分度為毫米的米尺測得擺線的長度為800.0mm,用游標(biāo)為10分度的卡尺測得擺球的直徑如圖乙所示,擺球的直徑為
20.2
20.2
mm.他把擺球從平衡位置拉開一個(gè)小角度由靜止釋放,使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng),當(dāng)擺動(dòng)穩(wěn)定后,在擺球通過平衡位置時(shí)啟動(dòng)秒表,并數(shù)下“0”,直到擺球第30次同向通過平衡位置時(shí)按停秒表,秒表讀數(shù)如圖丙所示,讀出所經(jīng)歷的時(shí)間t,則單擺的周期為
1.80
1.80
s,該實(shí)驗(yàn)測得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?!--BA-->
9.86
9.86
m/s2.(保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年浙江省嘉興市八校高二上學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷(帶解析) 題型:實(shí)驗(yàn)題

光敏電阻是一種導(dǎo)電性能隨入射光的強(qiáng)弱而改變的半導(dǎo)體器件。當(dāng)光敏電阻受到光照時(shí),其導(dǎo)電性能顯著增強(qiáng)。光敏電阻的基本特性有伏安特性、光照特性、光譜特性等。

(1)如圖甲所示,某同學(xué)想用多用電表研究光敏電阻的光照特性(光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)弱的關(guān)系)時(shí),應(yīng)將多用表的選擇開關(guān)置于合適的___________檔;將一光敏電阻接在多用電表兩表筆上,先用黑紙包裹著光敏電阻,此時(shí)表針指在某一位置;現(xiàn)拆下黑紙,并用手電筒照射光敏電阻,則表針將會向__________(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。
(2)用如圖乙所示的電路探究該光敏電阻的伏安特性,要求光敏電阻兩端的電壓從0開始調(diào)節(jié)。請將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整。為了保證實(shí)驗(yàn)的安全,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P在實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)置于      端(選填“a ”或“b”)。

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