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高中三年级物理

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    某实验小组利用如图(a)所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系。
    (1)做实验时,将滑块从图(a)所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门l时的速度表达式v1=______;经过光电门2时的速度表达式v2=____,滑块加速度的表达式a=___(以上表达式均已用已知字母表示)。如图(b)所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为____mm。

    (2)为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h,如图(a)。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是____。
    A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大
    B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变
    C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变
    D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小
    本题信息:2011年江苏模拟题物理实验题难度较难 来源:马凤霞
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本试题 “某实验小组利用如图(a)所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系。(1)做实验时,将滑块从图(a)所示位置由静止释放,由数字计...” 主要考查您对

游标卡尺

实验:探究加速度与力、质量的关系

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  • 游标卡尺
  • 实验:探究加速度与力、质量的关系

构造和用途:

原理:

利用游标尺最小分度和主尺最小分度的微小差值,把微小长度积累起来进行测量。

读数:

如下表所示

游标尺(mm) 精度(mm) 测量结果(游标尺上第n个小格与主尺上的某刻度线对正时)(mm)
刻度格数 刻度总长度 每小格与1毫米差
10 9 0.1 0.1 主尺上读的毫米数+0.1n
20 19 0.05 0.05 主尺上读的毫米数+0.05n
50 49 0.02 0.02 主尺上读的毫米数+0.02n

表格解析:

(1)10分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.9mm,比主尺上相邻两个刻度间距离小0.1mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数,然后用游标读出0.1毫米位的数值:游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐,0.1毫米位就读几(不能读某)。其读数准确到0.1mm。
(2)20分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.95mm,比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05mm。读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数,然后用游标读出毫米以下的数值:游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐,毫米以下的读数就是几乘0.05毫米。其读数准确到0.05mm。
(3)50分度的游标卡尺。游标上相邻两个刻度间的距离为0.98mm,比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02mm。这种卡尺的刻度是特殊的,游标上的刻度值,就是毫米以下的读数。这种卡尺的读数可以准确到0.02mm。如图中被测圆柱体的直径为2.250cm。
(4)游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的, 所以都不再往下一位估读。


进行“长度测量”实验时的注意事项:

1、如果刻度尺端头有磨损,测量起点不要选在“0”刻度线。
2、刻度尺毫米以下的数值靠目测估读一位,估读至最小刻度值的1/10(即0.1mm)。
3、用游标卡尺测量金属管的外径时,金属管不可在钳口间移动或压得太紧,以免磨损钳口。
4、用游标卡尺测量金属管的外径、内径和量筒的深度,把游标卡尺放在合适的位置后适当旋紧固定螺钉,再读数。
5、游标卡尺使用时不论多少分度都不要估读.如20分度的游标卡尺,读数的末位数一定是0或5;50分度的游标卡尺,读数的末位数字一定是偶数。
6、若游标上任何一格均不与主尺的刻度线重合,选择较近的一条刻度线读数。


实验目的:
验证牛顿第二定律。
实验原理:
1、如图所示装置,保持小车质量不变,改变小桶内砂的质量,从而改变细线对小车的牵引力,测出小车的对应加速度,作出加速度和力的关系图线,验证加速度是否与外力成正比。
2、保持小桶和砂的质量不变,在小车上加减砝码,改变小车的质量,测出小车的对应加速度,作出加速度和质量倒数的关系图线,验证加速度是否与质量成反比。

实验器材:
小车,砝码,小桶,砂,细线,附有定滑轮的长木板,垫木,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,托盘天平及砝码,米尺。
实验步骤:
1、用天平测出小车和小桶的质量M和M',把数据记录下来。
2、按如图装置把实验器材安装好,只是不把挂小桶用的细线系在小车上,即不给小车加牵引力。
3、平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木,反复移动垫木的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。
4、在小车上加放砝码,小桶里放入适量的砂,把砝码和砂的质量m和m'记录下来。把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号。
5、保持小车的质量不变,改变砂的质量(要用天平称量),按步骤4再做5次实验。
6、算出每条纸带对应的加速度的值。
7、用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力,即砂和桶的总重力(M'+m')g,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点,作图线。若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比。
8、保持砂和小桶的质量不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验,并做好记录,求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数,在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线,若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。
注意事项:
1、砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的
2、在平衡摩擦力时,不要悬挂小桶,但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。
3、作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧,但如遇个别特别偏离的点可舍去。
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