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某同學利用下圖實驗裝置

 發布時間：2023-05-10 14:25:36

1. 某同學利用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律．（1）請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤：

（1））打點計時器不能使用直流電源，應使用交流電源．重物開始釋放時應緊靠打點計時器，否則打不到點或打的點太少．
所以實驗操作中存在的兩處明顯錯誤：①電磁打點計時器接在了直流電源上，②釋放紙帶時重物離打點計時器太遠
（2）開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然後釋放紙帶讓紙帶（隨物體）開始運動，如果先放開紙帶開始運動，再接通打點計時時器的電源，由於重物運動較快，不利於數據的採集和處理，會對實驗產生較大的誤差；同時先打點再釋放紙帶，可以使打點穩定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點，所以用電磁打點計時器打點時應先接通電源，後釋放紙帶．
（3）實驗中需要對比是否相等的兩個量是重物減少的重力勢能和增加的動能，
在「驗證機械能守恆定律」實驗中，由mgh=

1
2
mv2知gh=
1
2
v2，所以不需用天平稱出重物的質量．
（4）重力勢能減小量等於△Ep=mgh=1×9.8×0.2325J=2.28 J．
利用勻變速直線運動的推論
vB=
(0.3250?0.1550)m
2×0.04s
=2.12m/s
EkB=
1
2
mvB2=
1
2
×1×（2.12）2=2.26 J
由此可得到的結論是在實驗誤差允許的范圍內機械能是守恆的．
故答案為：（1）電磁打點計時器接在了直流電源上；釋放紙帶時重物離打點計時器太遠；
（2）先接通電源開關，再釋放紙帶；
（3）重物減少的重力勢能和增加的動能，不需．
（4）2.28；2.26；在實驗誤差允許的范圍內機械能是守恆的

2. 某同學利用如圖1所示的實驗裝置做研究勻變速直線運動實驗．（1）請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯

（1）由桐或實驗裝置圖象可知，打點計時器用的必須是交流電，圖中用的是直流電，所以採用的電源不對，
小渣輪此車釋放的位置應該靠近計時器，以便測量更多的數據來減小誤差．
（2）利用勻變速直線運動的推論得：
v C =
S BC +S CD
2T
=
0.0465+0.0508
0.2
=0.49m/s
根據△x=aT 2 ，有：
a=
(s FG +s EF +s DE -s CD -s BC -s AB )
9T 2
=
0.0634+0.591+0.0549-0.0508-0.0465-0.0422
9×0.01
=0.42m/s 2
故答案為：（1）①打點計時器應接交流電源；②重物釋放時應緊靠打點計如迅時器．
（2）0.490.42

3. ㈠某同學利用如圖A所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律．（1）請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤

（一）（1））由實驗裝置圖可知，存在的錯誤有：①圖中打點計時器接直流電源，打點計時器應接交流電源；②重物釋放時離打點計時器太遠．不利於數據的採集和測量．
故答案為：①打點計時器應該接交流電源；②重物釋放時應該靠近打點計時器．
（2）根據勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等於該過程中的平均速度，有：
vE=

h5?h3
2T
．
故答案為：
h5?h3
2T
．
（二）（1）歐姆表讀數當指針在中間左右時比較准確，該題中，開始指針偏轉很小，說明電阻很大，因此要選擇大一點的檔位，即選擇×10檔．
故答案為：×10．
（2）歐姆表的調零有「機械調零」和「歐姆調零」，將紅、黑表筆短接，此時發現指針並未指到右邊的「0Ω」，此時要進行「歐姆調零」．
故答案為：歐姆調零．
（3）利用伏安法測電阻時，誤差來自電流表的分壓或者電壓表的分流，該題中若用已知內阻的小量程的電流表改裝為大量程的電流表，然後採用電流表的內接法，這樣可以克服電流表的分壓，使測量更准確，由此原理可知，還需要的器材有：ACEF．
故答案為：ACEF．
（4）由於不知待測電阻大約多少歐姆，而且滑動變阻器的總阻值較小，因此滑動變阻器採用分壓接法，改裝的電流表內阻知道，故採用電流表內接法，具體電路圖如下所示：

4. 某同學用下圖所示實驗裝置測定果蠅幼蟲的呼吸速率。實驗所 用毛細管橫截面積為1 mm2,

[答案]B
[解析]圖中X為NaOH溶液,用以吸收呼吸作用產生的二氧化碳,軟管夾關閉後液滴將向左移回動,A錯誤;在20~30 min內氧氣的平答均吸收速率為(130-65)/10=6.5 mm3/min,B正確;如將X換為清水,並將試管充入N2無法測定果蠅幼蟲無氧呼吸速率,因為果蠅幼蟲無氧呼吸既不消耗氧氣也不產生二氧化碳,液滴不會移動,無法觀察,C錯誤;增設的對照實驗應該將果蠅加熱變成死果蠅,並將該裝置置於相同的環境中,D錯誤。

5. 某同學利用如圖1的實驗裝置，讓重錘做自由落體運動，利用打點計時器圖2打出的紙帶來測量當地的重力加速度

（1）根據勻變速直線運動中時間中點的速度等升租於該過程中的平均速度，可以求芹模出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大小．
點2速度的表達式v2=

x1
2T

（2）根據吵首兆勻變速直線運動中時間中點的速度等於該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上5點時小車的瞬時速度大小．
點5速度的表達式v5=
x3
2T

根據勻加速直線運動位移速度公式可知：
2gx2=v52-v22
解得：g=
(
x3
2T
)2?(
x1
2T
)2
2x2

（3）測量值小於當地的重力加速度真實值的原因是重物受阻力作用．
故答案為：（1）
x1
2T
；（2）
(
x3
2T
)2?(
x1
2T
)2
2x2
；（3）重物受阻力作用

6. 某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律．弧形軌道末端水平，離地面的高度為H．將鋼球從軌道的


7. 某同學利用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律. （1）請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤

（1）① 打點計時器應接交流電源；②重物釋放時應緊靠打點計時器 ；（回2） （捨去EF段）

8. (6分)某同學用下圖所示實驗裝置對質量守恆定律進行探究。請回答：

(1)發生 (2)不能 (3)硫酸銅溶液和氧氧化鈉溶液或鐵和硫酸銅溶等使用氣球或注射器等作為緩沖裝置的密閉容器或其它合理表述或畫圖。(每小問2分，共6分)

分析：（1）根據質量守恆定律，參加反應的各物質的質量總和等於反應生成的各物質的質量總和；根據該反應後握差會生成氣體二氧化碳，二氧化碳會跑掉了；據此即可判定天平的指針是否發生偏轉；
（2）質量守恆定律是說參加化學反應的各物質的質量和等於反應後生成的各物質的質量和，所以要求，凡是對於應用有氣體、煙霧參加或有氣體、煙霧生成的反應來驗證質量守恆定律的，都要求在密閉環境中進行，否則因無法將所有的反應物或生成物的質量都計算在內而無法驗證．
（3）若選用不封段孝皮閉的裝置，則應該選用不生成氣體的反應；要想天平平衡，就必須要在密閉容器中進行．如何保證裝置的密封，只要操作起來可行，那麼答案都是合理的．
（1）根據質量守恆定律：參加反應的碳酸鈣和鹽酸的質量總和等於反應後生成的氯化鈣、水和二氧化碳的質量總和；
實驗在敞口的容器中進行，生成的二氧化碳氣體逸出，沒有收集稱量；所以，反應前後質量不相等，托盤天平的指針發生偏轉．
（2）反應物中有氣體二氧化碳，不宜在開放性實驗裝置反應；故該同學的探究活動不能否驗證質量守恆定律；
（3）硫酸銅溶液和氧氧化鈉溶液或鐵和硫酸銅溶液反應都不會產生氣體，故可以選用硫酸銅溶液和氧氧化鈉溶液或鐵和硫酸銅溶液進行該探究活動．
可以這樣改進：①將燒杯改用錐形瓶，並在瓶口系一個氣球．②將燒杯換成錐形瓶，瓶口用塞子塞住，並慎李減少葯品的量，最好是少量．（其它答案合理也可）．
故答案為：
（1）發生；
（2）不能；
（3）硫酸銅溶液和氧氧化鈉溶液或鐵和硫酸銅溶液等；使用氣球或注射器等作為緩沖裝置的密閉容器或其它合理表述．

9. 某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律。桌面離地面的高度為H，將鋼球從軌道的不同高度h處靜止

（1）AB（2）A（3）4Hh（4）小
（5）軌道對小球的摩擦力做功，空氣阻力對小球做功，鋼球轉版動動能不能忽略等權

10. 某同學利用下圖所示的實驗裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗，並繼續研究鐵及其化合物的部分性質．請回答下列

（1）鐵與水蒸氣反應會生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2，故答案為：3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2；
（2）KSCN溶液溶液變紅色，說明有三價鐵離子，說明硬質試管中固體一定有Fe3O4，可能有Fe；KSCN溶液未變紅色，說明無三價鐵離子，一定有Fe3O4和Fe，
故答案為：一定有Fe3O4，可能有Fe；Fe3O4和Fe；
（3）鐵單質能將三價鐵離子還原成三價鐵離子離子方程式，Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答案為：Fe+2Fe3+=3Fe2+；
（4）滴入NaOH溶液時，生成的白色沉澱迅速變成灰綠色，最後變成紅褐色，該反應為FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，
故答案為：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）2，故答案為：FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（5）鐵單質能將三價鐵離子還原成二價鐵離子，Fe2+具有還原性，Fe2+易被空氣中的氧氣氧化而變質，故答案為：還原；Fe2+易被空氣中的氧氣氧化而變質．

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