2020高三物理三轮冲刺：实验题技巧练(一)

实验题技巧练(一)

22．某同学利用如图1所示的装置验证机械能守恒定律．水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，一上端装有长方形遮光片的滑块总质量为M，滑块的左端连接着平行于导轨的细绳，细绳另一端跨过定滑轮和矿泉水瓶连接．导轨下端固定一光电门，光电门与计时器(图中未画出)连接，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间，光电门的中心位于导轨上的B点．开始时，在矿泉水瓶里加入适量的水，调整导轨的倾角，使滑块恰好在导轨上静止，此时遮光片的中心位于导轨上的A点，该同学利用刻度尺测出A、B两点间的距离为L，测得矿泉水瓶和里面水的总质量为m，遮光片的宽度为d，忽略滑块和导轨间的摩擦，重力加速度为g.

图1

(1)将细绳剪断，滑块由静止开始下滑，读出遮光片经过光电门时的挡光时间为t，则滑块从A 到B的过程中，重力势能的减小量为________；实验需要验证的表达式为________．(均用题目中所给的字母表示)

(2)根据实验的原理，该同学保持滑轮高度和光电门位置不变，用细绳跨过定滑轮将滑块和矿泉水瓶连接，不断改变导轨倾角和矿泉水瓶中水的质量，从而保证滑块每一次都恰好静止在导轨上．剪断细绳后滑块仍然从A处释放，测出每次矿泉水瓶和瓶中水的总质量m以及对应挡光时间t，作出m－关系图象，如图2所示，则图象的斜率k＝________.

图2

答案 　(1)mgL　mgL＝　(2)

23．某研究性小组利用下列实验器材设计一个电路来研究某压敏电阻Rx的压阻效应，然后将该压敏电阻改装为压力传感器测量压力．已知该电阻Rx的阻值变化范围为50～250 Ω.供选择的实验器材如下：

A．电源E(电动势为3 V，内阻不计)

B．电流表A1(量程为3 mA，内阻r1＝10 Ω)

C．电流表A2(量程为30 mA，内阻r2约为1 Ω)

D．电压表V(量程为15 V，内阻约为5 kΩ)

E．电阻箱R1(0～9 999.9 Ω)

F．定值电阻R0＝50 Ω

G．开关S及导线若干

(1)为了较准确地测量电阻Rx，请在图3虚线框内将测量电阻Rx的实验电路图补充完整，并在图中标出所选器材的符号．

(2)要测量电阻Rx，在电阻Rx上加一个竖直向下的力F，闭合开关S后，需要读取的数据为________(用字母表示，并指明字母表示的测量量)，所测电阻Rx的表达式为Rx＝________(用题目中所给物理量和所测物理量的字母表示)．

图3

(3)小组同学根据实验测量结果，作出压敏电阻Rx随着所加外力F变化的Rx－F图象，如图4甲所示．小组同学将这种压敏电阻Rx与一个量程为3 V的理想电压表按如图乙所示电路改装成测量压力的仪表，已知电源电动势E＝4 V，内阻不计，为了使改装后的压力表的量程为0～100 N，压力为100 N对应电压表3 V刻度，则定值电阻R＝________ Ω，压力为0对应电压表________ V的刻度．这样改装的压力表的压力刻度________(选填“均匀”或“不均匀”)．

图4

答案　(1)如图所示

(2)电流表A1和A2的读数I1、I2 ，电阻箱的阻值R1

(3)150　1.5　不均匀