2020高三物理三轮冲刺：实验题技巧练(三)

实验题技巧练(三)

22．物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图1甲，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．

图1

(1)图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度大小a＝________ (保留两位有效数字)．

(2)为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有________．(填入所选物理量前的字母)

A．木板的长度l

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3

E．滑块运动的时间t

(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ＝________.(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g)

答案 　(1)0.50 m/s2　(2)CD　(3)

解析 　(1)每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔：T＝0.1 s，

根据逐差法有：a＝，代入数据解得：a≈0.50 m/s2；

(2)由Ff＝μFN可知，要测量动摩擦因数μ，需要知道摩擦力和压力的大小，压力大小等于滑块的重力，所以需要知道滑块的质量，摩擦力要根据滑块的运动来求得，滑块做的是匀加速运动，拉动滑块运动的是托盘和砝码，所以也要知道托盘和砝码的质量，故A、B、E错误，C、D正确．

(3)以整个系统为研究对象，根据牛顿第二定律有：

m3g－Ff＝(m2＋m3)a，Ff＝μm2g

联立解得：μ＝.

23．某学习小组在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，除导线和开关外，可供选择的实验器材如下：

A．小灯泡L，规格“2.5 V,0.5 W”

B．电流表A1，量程3 A，内阻约为15 Ω

C．电流表A2，量程300 mA，内阻约为0.5 Ω

D．电压表V1，量程3 V，内阻约为3 kΩ

E．电压表V2，量程15 V，内阻约为9 kΩ

F．滑动变阻器R1，阻值范围0～1 000 Ω

G．滑动变阻器R2，阻值范围0～5 Ω

H．定值电阻R3，阻值为5 Ω

I．学生电源5 V，内阻不计

(1)为了调节方便，测量尽量准确，实验中电流表应选用__________，电压表应选用__________，滑动变阻器应选用__________．(填写器材前面的字母序号)

(2)在虚线框内电路图的基础上完成实验原理图，并标注清楚元件的符号．

(3)根据实验数据，描绘伏安特性曲线如图2所示，由此可知，当电压为1.5 V时，小灯泡的灯丝电阻是________Ω.(保留两位有效数字)

图2

答案　(1)C　D　G　(2)见解析图　(3)8.6

解析　(1)因为小灯泡的额定电压为2.5 V，额定功率为0.5 W，所以额定电流为200 mA，所以电压表选D，电流表选C；因为描绘小灯泡伏安特性曲线，电压变化范围较大，而小灯泡的电阻又较小，所以滑动变阻器选G.

(2)因电源电动势较大，故选定值电阻R3在干路起保护作用，因额定电压下小灯泡电阻为RL＝＝12.5 Ω，电流表内阻约为0.5 Ω，电压表内阻约为3 kΩ，所以采用电流表外接法，原理图如图所示．

(3)由题图可知，当电压为1.5 V时，电流为0.175 A，所以电阻为R＝ Ω≈8.6 Ω.