导线直径d(mm)0.80l0.9991.20l1.4941.998
导线截面积S(mm2)0.5040.7841.1331.7533.135
请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?若满足反比关系,请说明理由;若不满足,请写出R与S应满足的关系.
(3)若导线的电阻率ρ=5.1×10﹣7Ω•m,则表中阻值为3.1Ω的导线长度l=19m(结果保留两位有效数字)
【考点】N2:测定金属的电阻率
【专题】13:实验题;16:压轴题;535:恒定电流专题.
【分析】螺旋测微器的读数为:主尺+半毫米+转筒;由电阻的决定式求导线长度.
【解答】解:(1)外径千分尺读数先可动刻度左边界露出的主刻度为1mm,再看主尺水平线对应的可动刻度为20.0,记数为L+n×0.01=1+20.0×0.01=1.200mm.(2)直接用两组R、S值相乘(50×0.784=39.2,10.0×1.753=17.53),可得RS明显不相等,可迅速判断结果“不满足”;并同时可简单计算50.0×0.9994≈50×1,10×1.4944≈10×1.54=50,两者接近相等,即R与d的四次方成反比,可迅速得出R与S2成反比.
故答案为:(1)1.200
(2)不满足,R与S2成反比
(3)19
【点评】螺旋测微器的读数,要看半毫米刻度线是否露出,如露出,则记为1.5或2.5等.
11.(10分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度h处静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.
(1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2=4Hh(用H、h表示).
(2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示:
h(10﹣1m)2.003.004.005.006.00
s2 (10﹣1m2)2.623.895.206.537.78
请在坐标纸上作出s2﹣h关系图.
(3)对比实验结果与理论计算得到的s2﹣﹣h关系图线(图中已画出),自同一高度静止释放的钢球,水平抛出的速率小于 (填“小于”或“大于”)理论值.
(4)从s2﹣h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力..
【考点】MD:验证机械能守恒定律
【专题】13:实验题;16:压轴题;52E:机械能守恒定律应用专题.
【分析】要求平抛的水平位移,我们应该想到运用平抛运动的规律,即要求出时间和水平初速度.
对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动,我们应该运用动能定理求出抛出的水平初速度.
根据表格中的数据采用描点作图.
同一坐标系中两天倾斜的直线对比,可以采用某一个变量取一定值,看另一个变量的大小关系来解决问题.
对于误差原因分析,我们要从实验装置和过程中分析.
【解答】解:(1)对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动,
运用动能定理研究得:
所以:s2=4Hh
(2)依次描点,连线,注意不要画成折线.
(3)对比实验结果与理论计算得到的s2﹣﹣h关系图线中发现:自同一高度静止释放的钢球,也就是h为某一具体数值时,理论的s2数值大于实验的s2数值,根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定,所以实验中水平抛出的速率小于理论值.
(4)由于客观上,轨道与小球间存在摩擦,机械能减小,因此会导致实际值比理论值小.小球的转动也需要能量维持,而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分,也会导致实际速率明显小于“理论”速率.
故答案为:(1)4Hh
(2)见图
(3)小于
(4)小球与轨道间存在摩擦力.