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1、实验题 (1)(6分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。
实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。

实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的________而增大,随其所带电荷量的____________而增大。
此同学在探究中应用的科学方法是__________(选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”)。
(2)(11分)如图1所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验:

①为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做__________运动。
②连接细绳及托盘,放人砝码,通过实验得到图2所示的纸带。纸带上0为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0. 1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车所受拉力为0. 2N,小车的质量为0.2kg。
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位)。
?
| O-B
| O-C
| O-D
| O-E
| O-F
|
W/J
| 0.0432
| 0. 0572
| 0. 0734
| 0. 0915
| ?
|
△Ek/J
| 0.0430
| 0. 0570
| 0. 0734
| 0. 0907
| ?
|
分析上述数据可知:在实验误差允许的范围内W= △Ek,与理论推导结果一致。
③实验前已测得托盘质量为7.7×10 -3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_______kg(g取9.8m/s2,结果保留至小数点后第三位)。
参考答案:(1)减小、增大、控制变量法
(2)①匀速直线?②0.1115? 0.1105?③0.015kg
本题解析:(1)偏角越大,说明两小球之间的作用力越大;本实验所用的方法是控制变量法。
(2)①这一步是用来平衡摩擦力,消除摩擦力对实验的影响.②小车所受合外力做的功:
;小车到达F点时的速度:
,所以小车动能的变化:
;③小车的加速度:
?由
得:托盘中的砝码质量应为:
【考点定位】(1)探究电荷间的相互作用与哪些因素有关实验
(2)加速度与质量 合外力间的定量关系实验.
本题难度:一般
2、实验题 1)在做“验证力的平行四边形定则”的实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是 (?)
A.同一次实验中,O点位置不能变动
B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置
C.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D.实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
(2)测量一只量程已知的电压表的内阻,器材如下:(?)
A.待测电压表(量程3 V,内阻未知)一块
B.电流表(量程3 A,内阻0.01 Ω)一块
C.定值电阻(阻值5 kΩ,额定电流0.5 A)一个
D.电池组(电动势小于3 V,内阻可忽略)一个
E.多用电表一块
F.开关两只
G.导线若干
有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)用多用电表进行粗测:多用电表的电阻挡有3种倍率,分别是×100 Ω、×10 Ω和×1 Ω.该同学选择×10 Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太小.为了较准确地进行测量,应选择________倍率.换挡后,应注意________.若重新测量的结果如图所示,那么测量结果大约是________。
(2)为了更准确地测出该电压表内阻的大小,该同学设计了如图实-10-9甲、乙所示的实验电路.你认为其中较合理的是_______ (填“甲”或“乙”)电路,其理由是?
(3)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量是_____________;用上述所测各量表示电压表内阻,其表达式应为RV=?。

参考答案:(1)A(4分)
(2)(每空2分)答案:(1)×100 Ω 重新进行欧姆调零 3 kΩ
(2)乙 因为甲图中流过电流表的电流太小,读数误差较大
(3)S2闭合前后电压表的读数U1、U2 U1R/(U2-U1)
本题解析:(1)A、为了使两次拉橡皮筋效果相同,要求两次要将O点拉到同一位置,故A正确;
B、实验中,不仅需要记录弹簧测力计的读数和O点的位置,还要记录弹簧测力计的方向,故B错误;
C、实验过程中两弹簧的夹角要适当,并非要求达到90°,非特殊角度也可,故C错误.
D、本实验只要达到效果相同,对弹簧称拉力的大小没有要求,不需要将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程.故D错误.
(2)因偏角太小,说明我们的档位选择太小,故应增大档位,故应采用×100档,重新进行欧姆调零,由表可知示数乘以档位可知电阻为3.0 KΩ.
(3)甲图为电压表与电流表串联,因电压表内阻过大,故电路中电流太小,故应选取乙图;
(4)开关s2闭合前,电压表与电阻串联,电压表测的电压为电压表两端的电压,而开关闭合后,电压表测量电压为电动势,则由串联电路的规律可得出结果
;
点评:这两个实验均为探究性实验,要求我们能正确审题,找出实验中的基本原理才能顺利求解出结果.实验的核心是实验原理,根据原理选择器材,安排实验步骤,分析实验误差,明确注意两项,进行数据处理等等.
本题难度:一般
3、填空题 电源的输出功率只跟外电路的电阻R有关,如图(l)所示是研究它们关系的实验电路为了便于进行实验和保护蓄电池,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作一个等效电源(图中虚线框内部分),于是等效电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和,用r表示,等效电源的电动势用E表示.

(1)写出等效电源的输出功率P跟?E、r、R的关系式:______.(安培表、伏特表看作理想电表)
(2)在实物图(2)中画出连线,组成实验电路
(3)根据实际实验所测得的数据,计算出阻值R及不同的阻值R下的电源输出功率P的值,并描点如图(3),请在图(3)中画出P--R关系图线
(4)根据图线求出等效电源输出功率的最大值是______W,等效电源的内电阻r=______Ω.电动势E=______V.
参考答案:(1)由闭合电路欧姆定律得:I=ER+r,电源的输出功率:P=I2R=E2R(R+r)2;
(2)根据电路图连接实物电路图,如图甲所示;
(3)把坐标系中各点用平滑的曲线连接起来,得到P-R图象如图乙所示.
(4))P-R图线如图,在大约6.0Ω左右输出的功率得到最大值,约0.80W,此时外电路电阻R=5.0Ω;
电源的输出功率P=I2R═E2R(R+r)2=E2(R-r)2R+4r,当r=R=5Ω时,电源输出功率最大,此时E24r=0.80,则E=4.0V.
故答案为:(1)P=E2R(R+r)2;(2)电路图如图甲所示;(3)图象如图乙所示;(4)0.80;5.0;4.0.

本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 在测定金属的电阻率的实验中,用螺旋测微器测量金属导线直径d,如右图所示,则d=____________mm。
参考答案:0.959——0.961 mm
本题解析:本题考查螺旋测微器的读法。由图可知其示数为0.959——0.961 mm之间的任意数均可。
本题难度:简单
5、填空题 某校兴趣小组研究小灯泡灯丝的电阻随温度的变化规律,他们在实验室设计一个电路来测量并描绘小灯泡的伏安特性曲线.
(1)实验室提供的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(0-10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.在下面图a方框中画出实验电路原理图.
(2)实验得到数据如下表(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压),在图b中描出小灯泡的U-I图线.
I(A) | 0 | 0.12 | 0.21 | 0.29 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.45 | 0.47 | 0.49 | 0.50 U(V) 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
|
(3)根据作出的小灯泡的U-I?图线,判断随着小灯泡电压的增加,小灯泡的电阻将______(增大、减小、不变).根据图象估算小灯泡在实验室常温下的电阻大约为______Ω(保留两位有效数字).

参考答案:(1)描绘小灯泡伏安特性曲线,滑动变阻器要采用分压接法,电流表要采用外接法,实验电路图如图所示.
(2)根据表中实验数据在坐标系中描点,然后作出U-I图象如图所示.
(3)根据U-I图象,由欧姆定律得:随着小灯泡电压的增加,小灯泡的电阻将逐渐增大;
灯泡刚发光时的温度接近室温,由U-I图象可知,此时的电压U=0.2V,I=0.1A,则灯泡电阻R=UI=0.2V0.1A=2.0Ω.
故答案为:(1)实验电路图如图所示;

(2)灯泡的U-I图象如图所示;

(3)逐渐增大,2.0Ω.
本题解析:
本题难度:简单