(1)現(xiàn)要測(cè)定一個(gè)額定電壓6V、額定功率3W的小燈泡的伏安特性曲線(xiàn).要求所測(cè)電壓范圍為0V~5.5V.
現(xiàn)有器材:
直流電源E(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì));
電壓表
(量程6V,內(nèi)阻約為4×10
4Ω);
電流表
(量程300mA,內(nèi)阻約為2Ω);
電流表
(量程600mA,內(nèi)阻約為1Ω);
滑動(dòng)變阻器R(最大阻值約為30Ω);
電子鍵S,導(dǎo)線(xiàn)若干.
①如果既要滿(mǎn)足測(cè)量要求,又要測(cè)量誤差較小,應(yīng)該選用的電流表是
.
②如圖1已經(jīng)完成部分導(dǎo)線(xiàn)的連接,請(qǐng)你在實(shí)物接線(xiàn)圖中完成余下導(dǎo)線(xiàn)的連接.
(2)某同學(xué)用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的頻率為50Hz交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開(kāi)始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
①他進(jìn)行了下面幾個(gè)操作步驟:
A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量;
D.先接通電源,后釋放紙帶,打出一條紙帶;
E.測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;
F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能.
其中沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是
,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是
.
②他進(jìn)行正確測(cè)量后挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量分析.如圖3所示.其中O點(diǎn)為起始點(diǎn),A、B、C、D、E、F為六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).根據(jù)以上數(shù)據(jù),當(dāng)打點(diǎn)到B點(diǎn)時(shí)重錘的速度
m/s,計(jì)算出該對(duì)應(yīng)的
v2=
m
2/s
2,gh=
m
2/s
2,可認(rèn)為在誤差范圍內(nèi)存在關(guān)系式
,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.(g=9.8m/s
2)
③他繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,并以
為縱軸、以h為橫軸畫(huà)出的圖象,應(yīng)是圖4中的
.
④他進(jìn)一步分析,發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)存在較大誤差.為此設(shè)計(jì)出用如圖5示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.通過(guò)電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落,下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門(mén)B時(shí),通過(guò)與之相連的毫秒計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)出)記錄擋光時(shí)間t,用毫米刻度尺測(cè)出AB之間的距離h,用游標(biāo)卡尺測(cè)得小鐵球的直徑d.重力加速度為g.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門(mén)位置使小球下落過(guò)程中球心通過(guò)光電門(mén)中的激光束.小鐵球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度v=
.如果d、t、h、g存在關(guān)系式
,也可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
⑤比較兩個(gè)方案,改進(jìn)后的方案相比原方案的最主要的優(yōu)點(diǎn)是:
.