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        1. (1)光電計(jì)時(shí)器由光電門(mén)和計(jì)時(shí)器兩部分組成,如圖甲所示,此裝置能較精確地記錄物體通過(guò)光電門(mén)所用的時(shí)間.現(xiàn)要用此裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,有一小球從兩光電門(mén)的正上方靜止釋放,如圖乙所示.(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間)
          ①實(shí)驗(yàn)中除了需要測(cè)量小球直徑D和小球通過(guò)兩光電門(mén)l、2的時(shí)間△t1和△t2外,還需測(cè)量______(所測(cè)物理量用字母表示并用文字說(shuō)明).
          ②本實(shí)驗(yàn)需驗(yàn)證的關(guān)系式為_(kāi)_____2-
          D2
          t21
          =2gH
          【答案】分析:(1)根據(jù)功能關(guān)系可知該實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的關(guān)系式為:,由此可知需要測(cè)量的物理量,該實(shí)驗(yàn)存在的系統(tǒng)誤差主要是物體下落過(guò)程中克服空氣阻力做功,因此減小誤差主要采取的措施是降低阻力對(duì)其影響.
          (2)本題考查了用電阻箱和電壓表測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法,若使電壓表示數(shù)變化大,可以將R等效為電源內(nèi)阻,將電壓表與電阻箱并聯(lián);根據(jù)閉合電路歐姆定律求出U和的函數(shù)關(guān)系,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可正確求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻大;本題中,系統(tǒng)誤差來(lái)自電壓表的分流作用,測(cè)量的實(shí)際是內(nèi)阻和電壓表內(nèi)阻的并聯(lián)值,故測(cè)量值偏小.
          解答:解:(1)光電門(mén)測(cè)速度的原理是用平均速度代替瞬時(shí)速度,因此有:


          根據(jù)功能關(guān)系可知該實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的關(guān)系式為:,因此需要測(cè)量的物理量還有下落高度H,由此可知需要驗(yàn)證的關(guān)系式為:

          該實(shí)驗(yàn)存在的系統(tǒng)誤差主要是物體下落過(guò)程中克服空氣阻力做功,因此減小誤差主要采取的措施是降低阻力對(duì)其影響,采取的措施有:a、選擇直徑較小的球;b、可選擇密度較大的球;c、可增大小球釋放點(diǎn)的高度.
          故答案為:①H,②,③a、選擇直徑較小的球;b、可選擇密度較大的球;c、可增大小球釋放點(diǎn)的高度.
          (2)①本題考查了用電阻箱和電壓表測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法,若使電壓表示數(shù)變化大,可以將R等效為電源內(nèi)阻,將電壓表與電阻箱并聯(lián),具體電路圖如下;


          ②根據(jù)閉合電路歐姆定律有:,因此有:,所以U-圖線(xiàn)為直線(xiàn),故U-圖線(xiàn)如下所示,

          斜率大小為(R+r),橫軸截距大小為E,由此求出得E=2.0V,k=2.5=R+r,因此r=0.5Ω,在范圍內(nèi)0.5(0.49~0.52)均可.
          故答案為:2.0,0.5(0.49~0.52).
          ③該實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)自電壓表的分流,電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻測(cè)量值和真實(shí)值之間的關(guān)系為:,因此測(cè)量結(jié)果小于真實(shí)值.
          故答案為:小于.
          點(diǎn)評(píng):(1)正確解答該實(shí)驗(yàn)的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理,了解具體實(shí)驗(yàn)步驟,明確需要測(cè)量數(shù)據(jù)等.
          (2)根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行數(shù)學(xué)變形,將非線(xiàn)性關(guān)系的兩個(gè)量,變成線(xiàn)性關(guān)系來(lái)研究,采用的是轉(zhuǎn)換法思維,要求能正確分析誤差的來(lái)源,并能用圖象法求出電勢(shì)和內(nèi)電阻.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          某同學(xué)使用有透光狹縫的鋼條和光電計(jì)時(shí)器的裝置測(cè)量重力加速度(圖1).在鋼條豎直下落過(guò)程中,鋼條擋住光源發(fā)出的光時(shí),計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí),透光時(shí)停止計(jì)時(shí),若再次擋光,計(jì)時(shí)器將重新開(kāi)始計(jì)時(shí).實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)將鋼條豎直置于一定高度(下端A高于光控開(kāi)關(guān)),由靜止釋放,測(cè)得先后兩段擋光時(shí)間t1和t2

          (1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量AB、AC的長(zhǎng)度,其中AB的長(zhǎng)度如圖2所示,其值為
          74.3
          74.3
          mm.
          (2)該同學(xué)利用
          .
          V
          AB
          =
          AB
          t1
          ,
          .
          V
          AC
          =
          AC
          t1+t2
          ,求得重力加速度為g=
          2(vAC-vAB)
          t2
          2(vAC-vAB)
          t2
          (用
          .
          V
          AB
          、
          .
          V
          AC
          、t1、t2表示)
          (3)若狹縫寬度不能忽略,則測(cè)量得到的重力加速度值比其真實(shí)值
          偏大
          偏大
          (偏大或偏小).

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣,光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)計(jì)時(shí)儀器,每個(gè)光電門(mén)都是由激光發(fā)射和接收裝置組成.當(dāng)有物體從光電門(mén)通過(guò)時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間.現(xiàn)利用如圖所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板,1、2是固定在木板上間距為L(zhǎng)的兩個(gè)光電門(mén)(與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出).可以裝載鉤碼的小車(chē)上固定著用于擋光的窄片K,讓小車(chē)從木板的頂端滑下,光電門(mén)各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2
          (1)該實(shí)驗(yàn)中,在改變小車(chē)的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時(shí),始終要保持M>>m,這樣做的目的是
          小車(chē)所受合外力大小等于(或近似等于)mg
          小車(chē)所受合外力大小等于(或近似等于)mg

          (2)在某次測(cè)量中,窄片K的寬度d=8.00×10-3m(已知L>>d),光電門(mén)1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1=4.0×10-2s,t2=2.0×10-2s;用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T(mén)的間距為L(zhǎng)=0.40m,則小車(chē)的加速度大小a=
          0.15
          0.15
           m/s2

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

          (1)光電計(jì)時(shí)器由光電門(mén)和計(jì)時(shí)器兩部分組成,如圖甲所示精英家教網(wǎng),此裝置能較精確地記錄物體通過(guò)光電門(mén)所用的時(shí)間.現(xiàn)要用此裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,有一小球從兩光電門(mén)的正上方靜止釋放,如圖乙所示.(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間)
          ①實(shí)驗(yàn)中除了需要測(cè)量小球直徑D和小球通過(guò)兩光電門(mén)l、2的時(shí)間△t1和△t2外,還需測(cè)量
           
          (所測(cè)物理量用字母表示并用文字說(shuō)明).
          ②本實(shí)驗(yàn)需驗(yàn)證的關(guān)系式為
           
          .(用上述已測(cè)物理量字母表示)
          ③為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,請(qǐng)你提出一條合理化的建議
           

          (2)小明同學(xué)使用了以下器材測(cè)量某蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r
          A.待測(cè)的蓄電池(電動(dòng)勢(shì)約為2V)
          B.電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約為3kΩ)
          C.電阻箱R(0~999.9Ω)精英家教網(wǎng)
          D.定值電阻R0(R=2Ω)
          E.開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線(xiàn)若干
          ①由于待測(cè)蓄電池的內(nèi)阻很小,當(dāng)改變電阻箱的阻值,為保證電壓表的示數(shù)變化較為明顯,請(qǐng)?jiān)谟覉D甲中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),將實(shí)驗(yàn)電路實(shí)物圖連接完整.
          ②小明同學(xué)按其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路正確操作,記錄電阻箱的阻值和對(duì)應(yīng)的電壓表的讀數(shù)U,計(jì)算出
          U
          R
          的數(shù)值,得到多組數(shù)據(jù)并以為U為縱坐標(biāo),
          U
          R
          為橫坐標(biāo),將數(shù)據(jù)描在圖乙所示的坐標(biāo)紙上;請(qǐng)?jiān)趫D乙中完成U-
          U
          R
          圖線(xiàn),利用圖線(xiàn)求出蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E=
           
          V,內(nèi)阻r=
           
          Ω.
          ③若考慮電壓表內(nèi)阻對(duì)電動(dòng)勢(shì)測(cè)量結(jié)果的影響,則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值E測(cè)和真實(shí)值E的關(guān)系是E測(cè)
           
          E(填“大于”、“小于”或“等于”).

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

           (6分)如圖所示,光電計(jì)時(shí)器由光電門(mén)和計(jì)時(shí)器兩部分組成,此裝置能精確地記錄物體通過(guò)光電門(mén)所用的時(shí)間。現(xiàn)要用此裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,有一小球從兩光電門(mén)的正上方靜止釋放。(已知重力加速度為容)

          (1) 需要測(cè)量的物理量除小球通過(guò)兩光電門(mén)1、2的時(shí)

          間,外,還需測(cè)量________________(所測(cè)物理量用字母表示并用文字說(shuō)明)。

          (2) 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的關(guān)系式為(用上述已測(cè)物理量字母表示)_______________

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