I.利用图(a)实验可粗略测量人吹气产生的压强.两端开口的细玻璃管水平放置,管内塞有潮湿小棉球,实验者从玻璃管的一端A吹气,棉球从另一端B飞出,测得玻璃管内部截面积S,距
◎ 题目
I.利用图(a)实验可粗略测量人吹气产生的压强.两端开口的细玻璃管水平放置,管内塞有潮湿小棉球,实验者从玻璃管的一端A吹气,棉球从另一端B飞出,测得玻璃管内部截面积S,距地面高度h,棉球质量m,开始时的静止位置与管口B的距离x,落地点C与管口B的水平距离l.然后多次改x,测出对应l,画l2-x关系图线,如图(b)所示,并由此得出相应的斜k. (1)若不计棉球在空中运动时的空气阻力,根据以上测得的物理量可得,棉球从B端飞出的速 v0=______. (2)假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值.不计棉球与管壁的摩擦,重力加速g,大气压强p0均为已知,利用图(b)中拟合直线的斜率k可得,管内气体压强P=______. (3)考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦,则(2)中得到的P与实际压强相比______(填偏大、偏小). II.用图(c)所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有: (a)电流表(量程0.6A、3A); (b)电压表(量程3V、15V) (c)定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W) (d)定值电阻(阻值10Ω,额定功率l0W) (e)滑动变阻器(阴值范围0一l0Ω、额定电流2A) (f)滑动变阻器(阻值范围0-100Ω、额定电流1A) 那么 (1)要正确完成实验,电压表的量程应选择O一______V,电流表的量程应选择O-______A;定值电阻应选择______(填代表符号),滑动变阻器应选择______(填代表符号). (2)引起该实验系统误差的主要原因是______. |
◎ 答案
(1)棉球从B端飞出做平抛运动,根据平抛运动的基本公式得: l=v0t,h=
解得:v0=l
(2)设玻璃管内气体压强始终为p,不计棉球与管壁的摩擦,对棉球从静止到B点的运动过程运用动能定理得: (p-p0)Sx=
(p-p0)Sx=
所以l2=
所以
解得:p=p0+
(3)考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦,设摩擦力为f,所以除了压力做功外,摩擦力对棉球做负功, 再运用动能定理得: (p实-p0)Sx-fx=
l2=
所以 |