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作圖題

玻璃磚折射率n=，在下圖中做出圖中兩條光線射出玻璃磚的光路圖．

某學(xué)生為了測(cè)量一物體的質(zhì)量，找到一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k)，如圖所示，測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測(cè)得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U．現(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m₀的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池各一個(gè)、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干，待測(cè)物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上)．請(qǐng)完成對(duì)物體質(zhì)量的測(cè)量．

(1)設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫出完成的測(cè)量電路圖．

(2)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟，求出比例系數(shù)k，并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量m．

(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題．

假設(shè)我們已經(jīng)進(jìn)入了航天時(shí)代，一個(gè)由三個(gè)高中學(xué)生組成的航天興趣小組正乘外星科學(xué)家考察飛船前往X星球，準(zhǔn)備用攜帶的下列器材測(cè)量X星球表面的重力加速度，這些器材是：

   A．鉤碼一盒，質(zhì)量未知且各鉤碼質(zhì)量不等

   B．重錘一個(gè)，質(zhì)量未知   

   C．帶孔金屬小球一個(gè)，直徑已知為d

   D．太陽(yáng)能電池板一塊，輸出直流電壓可滿足任何要求

   E．無(wú)彈性絲線若干根

   F．導(dǎo)線，開(kāi)關(guān)若干

   G．刻度尺1把

   H．測(cè)力計(jì)1個(gè)

   I．天平1臺(tái)含砝碼1盒

   J．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1臺(tái)(含復(fù)寫紙片、紙帶)

   K．電子秒表1個(gè)

   L．帶有光控計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)平板一塊，在平板兩端各有一個(gè)光控門，同時(shí)還配有其專用的直流電源、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、重錘線、滑塊，該器材可用來(lái)測(cè)量物體從一個(gè)光控門運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)光控門的時(shí)間

   M．支架：能滿足實(shí)驗(yàn)所需的固定作用

   到達(dá)X星球后，三位學(xué)生從以上器材中選擇各自所需的器材(同一器材可以重復(fù)選用)，用不同的方法各自獨(dú)立地測(cè)出了重力加速度的值．現(xiàn)請(qǐng)你完成他們所做的實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一：(已經(jīng)完成)

   (1)器材有：A、H、I

   (2)主要的實(shí)驗(yàn)步驟是：

　　  ①選取一個(gè)合適的鉤碼，用天平測(cè)出質(zhì)量m；

　　  ②用測(cè)力計(jì)測(cè)出該鉤碼的生力F

   (3)計(jì)算重力加速度的表達(dá)式為

實(shí)驗(yàn)二：

   (1)選用的器材是________

   (2)寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟(簡(jiǎn)明扼要，下同)________

   (3)計(jì)算重力加速度的表達(dá)式為＝________

實(shí)驗(yàn)三：

   (1)選用的器材有________

   (2)寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟________

   (3)計(jì)算重力加速度的表達(dá)式為＝________

歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的，它的原理如圖，當(dāng)選用×100檔時(shí)，其內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)約3V，現(xiàn)要你測(cè)量×100擋時(shí)歐姆表內(nèi)阻和歐姆表內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)，實(shí)驗(yàn)室為你準(zhǔn)備了如下器材：

A．電流表(量程3mA，內(nèi)阻約600Ω)；

B．電阻箱(最大電阻值9999Ω，阻值最小改變量為1Ω)；

C．電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干．

(1)下面是實(shí)驗(yàn)步驟，試填寫所缺的③和④．

①先檢查表針是否停在左端“0”位置，如果沒(méi)有停在零位置，用小螺絲刀輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)表盤下面的調(diào)整定位螺絲，使指針指零．

②將紅表筆和黑表筆分別插入正(＋)、負(fù)(－)測(cè)試筆插孔，把電阻擋調(diào)到×100位置，使紅、黑表筆相接觸，調(diào)整歐姆擋的調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻的零刻度位置上．

③________

④________

(2)求出計(jì)算歐姆表內(nèi)阻r和電池電動(dòng)勢(shì)E的公式．(用測(cè)得的物理量表示)

(3)下圖是用歐姆表測(cè)量某未知電阻時(shí)指針?biāo)�指情況，該電阻阻值為_(kāi)_______．

某同學(xué)利用圖甲所示電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．實(shí)驗(yàn)中電表內(nèi)電阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響很小，均可以忽略不計(jì)．閉合電鍵S后，變阻器的滑動(dòng)觸頭P由受阻器的一端滑到另一端的過(guò)程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖乙的U－I圖像中的直線a、b所示．

(1)若滑動(dòng)觸頭P由變阻器的一端滑到另一端的過(guò)程中，電壓表的示數(shù)一直增大，可知滑動(dòng)觸頭P由________端滑到________端(用電路圖中的字母表示)；

(2)用畫線代表導(dǎo)線，將下圖中的實(shí)物圖中各元件按圖甲連接成實(shí)驗(yàn)電路；

(3)通過(guò)分析可知，其中圖乙中圖線________(填“a”或“b”)表示電壓表示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化的關(guān)系；

(4)根據(jù)U－I圖像中坐標(biāo)軸所標(biāo)出的數(shù)據(jù)，可以求出電源電動(dòng)勢(shì)E＝________，內(nèi)電阻r＝________(用圖中給出的坐標(biāo)值表示)．

從下列實(shí)驗(yàn)器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑�，設(shè)計(jì)測(cè)量電路來(lái)測(cè)量?jī)蓚�(gè)電流表的內(nèi)阻，要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度．

  A．待測(cè)電流表，量程50mA，內(nèi)電阻約幾十Ω

  B．待測(cè)電流表，量程30mA，內(nèi)電阻約幾十Ω

  C．電壓表V，量程15V，內(nèi)阻=15kΩ

  D．電阻箱，阻值范圍0-9999Ω

  E．電阻箱，阻值范圍0-99.9Ω

  F．滑動(dòng)變阻器，阻值0-150Ω，額定電流1.5A

  G．滑動(dòng)變阻器，阻值0-20Ω，額定電流2A

  H．電阻，阻值是40Ω，功率是0.5W(作保護(hù)電阻用)

  I．電池組，電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)電阻約0.5Ω

  此外還有單刀開(kāi)關(guān)若干和導(dǎo)線若干，供需要選用．

(1)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電路，畫出電路圖．

(2)選出必要的器材，用器材前的字母表示，有________．

(3)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量，并列出計(jì)算兩個(gè)電流表內(nèi)電阻的計(jì)算式．

如圖甲所示是演示用的橫波實(shí)驗(yàn)儀，它是用兩根平行的細(xì)線串起若干輕木桿，相鄰兩木桿間的距離都相等，靠上面的13根木桿右端都安有一個(gè)白色塑料球．乙圖是它的右視圖，觀察者看到的就是右邊圖所示的情況．演示時(shí)用手向旁邊撥動(dòng)球1，將會(huì)看到橫波向下傳播，波的傳播速度與線的張緊程度有關(guān)，即與線下所懸掛的重物重量有關(guān)．

①在本實(shí)驗(yàn)中，傳播振動(dòng)的介質(zhì)是什么？

②如果向左側(cè)撥動(dòng)右圖所示的球1，它第一次到達(dá)左邊的最大位移處時(shí)，球4恰好要離開(kāi)平衡位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．在丙圖中畫出球1第一次到達(dá)右邊最大位移處時(shí)各球的位置圖．

某同學(xué)為了“研究彈簧振子的周期和振子質(zhì)量的關(guān)系”，做了如下實(shí)驗(yàn)：將一根輕彈簧的一端固定，另一端與在氣墊導(dǎo)軌上的滑塊相連，彈簧與導(dǎo)軌平行．滑塊上固定一個(gè)夾子，用它夾住不同質(zhì)量的金屬塊．啟動(dòng)氣泵，使滑塊(連同金屬塊)在氣墊作用下浮起，再將振子拉離平衡位置一定的距離后釋放，由于有氣墊作用，摩擦可以忽略不計(jì)，振子將做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．通過(guò)改變金屬塊的質(zhì)量來(lái)改變振子的質(zhì)量，用天平稱量并記錄6次不同的振子質(zhì)量m，在保持振幅相同的條件下，用停表測(cè)量出與不同質(zhì)量振子對(duì)應(yīng)的周期T，并記錄在下面的表格中：

(1)在左邊的坐標(biāo)系中建立適當(dāng)?shù)臋M、縱坐標(biāo)軸，并標(biāo)出適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)值，最后畫出周期T隨質(zhì)量m變化的關(guān)系圖像．

(2)在右邊的坐標(biāo)系中建立適當(dāng)?shù)臋M、縱坐標(biāo)軸，并標(biāo)出適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)值，最后畫出周期T的二次方T²隨質(zhì)量m變化的關(guān)系圖像(在畫圖像前首先要把表格中的第三行數(shù)值填出來(lái))．

(3)簡(jiǎn)單說(shuō)明上面兩種處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法哪個(gè)更好，從中可以得出什么結(jié)論？

實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有器材如圖甲所示，有：電池E，電動(dòng)勢(shì)約10V，內(nèi)阻約1Ω；電流表A₁，量程10A，內(nèi)阻r₁約為0.2Ω；電流表A₂，量程300mA，內(nèi)阻r₂約為5Ω；電流表A₃，量程250mA，內(nèi)阻r₃約為5Ω；電阻箱R₁，最大值999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω，滑動(dòng)變阻器R₂，最大阻值100Ω；開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干，要求用圖乙所示的電路測(cè)定圖中電流表A的內(nèi)阻．

(1)在所給的三個(gè)電流表中，哪幾個(gè)可用此電路精確測(cè)出其內(nèi)阻？答________．

(2)在可測(cè)的電流表中任選一個(gè)作為測(cè)量對(duì)象，在實(shí)物圖上連成測(cè)量電路．

(3)你要讀出的物理量是________，用這些物理量表示待測(cè)內(nèi)阻的計(jì)算公式是________．