②实验中,L3和L7两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中.
③为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=L4﹣L0=6.90 cm,d2=L5﹣L1=6.90 cm,d3=L6﹣L2=7.00 cm.
请你给出第四个差值:dA=14.05cm﹣6.85cm=7.20cm.
④根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L.△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为:△L=,代入数据解得△L=1.75cm.
⑤计算弹簧的劲度系数k=28N/m.(g取9.8m/s2)
【考点】L6:示波器的使用;M7:探究弹力和弹簧伸长的关系
【专题】13:实验题;16:压轴题;529:万有引力定律在天体运动中的应用专题.
【分析】(1)欲显示两个完整的正弦波形,必须有正弦信号的频率是扫描频率的两倍,所以必须调整扫描微调旋钮.欲增大波形幅度,可调整Y增益或衰减旋钮.
(2)用毫米刻度尺测量长度是要估读到分度值的下一位,即要有估读的.
按照d1、d2、d3、d4的表达式的规律表示出d5.
充分利用测量数据,根据公式△F=k△x可以计算出弹簧的劲度系数k.其中△x为弹簧的形变量.
【解答】解:(1)当扫描频率与正弦信号频率相等时显示一个完整的正弦波形.欲显示两个完整的正弦波形,必须有正弦信号的频率是扫描频率的两倍,所以必须调整扫描微调旋钮.欲增大波形幅度,可调整Y增益或衰减旋钮.故C正确.
(2)①尺的最小分度值为1mm,所以长度L5应为10.30cm,L6为12.10cm.
②根据刻度尺读数:L3=6.85cm,L7=14.05cm
③根据题意:
d4=L7﹣L3=14.05cm﹣6.85cm=7.20cm.
④根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L.△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为:
△L==1.75cm.
⑤根据胡克定律有:m0g=kL,
充分利用测量数据,k===28N/m
故答案为:(1)C
(2)①L5,L6 .
②6.85cm,14.05cm
③14.05cm﹣6.85cm,7.20
④,1.75cm
⑤28N/m
【点评】(1)本题是实际问题,考查理解示波器波形的能力.有关示波器的使用问题,一般复习资料上是没有的,要靠学习物理时做过实验并真正搞懂才能做对.
(2)弹簧测力计的原理是在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比.
对于实验问题,我们要充分利用测量数据求解可以减少误差.
三、解答题(共3小题,满分58分)
10.(18分)均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m,将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示.线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界面平行,当cd边刚进入磁场时.
(1)求cd两点间的电势差大小;
(2)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件.
【考点】1J:自由落体运动;BB:闭合电路的欧姆定律;CC:安培力;D9:导体切割磁感线时的感应电动势
【专题】539:电磁感应中的力学问题.
【分析】(1)cd边未进入磁场时线圈做自由落体运动,根据高度求出h、初速度和重力加速度g求出cd边刚进入磁场时线圈的速度.cd边刚进入磁场时切割磁感线,产生感应电动势,相当于电源,cd两点间的电势差等于路端电压,由感应电动势公式和欧姆定律求解电势差.
(2)若cd边刚进入磁场时,线框加速度恰好为零,重力与安培力平衡,由平衡条件求出高度.