题目内容

I 做“用单摆测重力加速度”实验.
(1)某次测得摆长为0.707m,40次全振动经历的时 间如图1中秒表所示,则该单摆振动周期的测量值为
 
 s.(保留三位有效数字)
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(2)若测得的g值偏小,可能的原因是
 

A.测摆线长时摆线拉得过紧;
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加;
C.开始计时时,秒表提前按下;
D.实验中误将39次全振动数为40次.
II.利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为图2:待测干电池,电动势约1.5V,内阻较小;
A.电压表(量程1V,内阻为1OOOΩ);
B.电压表(量程15V,内阻为15kΩ);
C.电流表(量程0.6A,内阻约0.5Ω);
D.电流表(量程3A,内阻约0.1Ω);
E.定值电阻(阻值10Ω);
F.定值电阻(阻值500Ω)
G.滑动变阻器(阻值范围O--10Ω);
H.滑动变阻器(阻值范围O-100Ω);
单刀单掷开关1个;导线若干.
(1)要正确完成实验并保证实验的精确度,将右图连成一个完整的实验电路图.
(2)图中R0选择电阻值为
 
Ω的定值电阻,R选择阻值范围是
 
Ω的滑动变阻器.
(3)若在某两次测量中电流表的示数分别为0.20A和0.57A,电压表的示数分别为0.88V和0.70V,据此可求出电源的电动势为
 
V,内阻为
 
Ω.(小数点后取2位数字)
分析:Ⅰ、(1)由秒表读出40次全振动经历的时间t,由T=
t
n
=
t
40
,求出单摆的周期;(2)根据单摆的周期公式T=2π
L
g
,得到g的表达式,再分析误差;
Ⅱ、(1)本实验中可以采用伏安法测得电动势和内电阻,故可以将电流表与滑动变阻器串联即可,电压表由于量程太小,应串联一个电阻改装成大量程的电压表;
(2)根据串联分压特点求解R0的阻值.为方便调节,变阻器的阻值应较小;
(3)根据闭合电路欧姆定律列出方程组,求解电动势和内阻.
解答:解:Ⅰ、(1)由秒表读出40次全振动经历的时间t=67.6s,单摆的周期T=
t
n
=
t
40
=1.69s.精英家教网
(2)由单摆周期T=2π
L
g
,得g=
4π2
T2
L

A、测摆线长时摆线拉得过紧,摆长偏大,由g=
4π2
T2
L
得知,g应偏大;故A错误.
B、摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加,T的测量值偏大,则g应偏小.故B正确.
C、开始计时时,秒表提前按下;T的测量值偏大,则g应偏小.故C正确.
D、实验中误将39次全振动数为40次,由T=
t
n
得知,T偏小,g偏大.故D错误.
故选BC
Ⅱ、(1)本实验中可以采用伏安法测得电动势和内电阻,故可以将电流表与滑动变阻器串联即可,电压表由于量程太小,应串联一个电阻改装成大量程的电压表.画出电路图如图所示;
(2)可将电压表改装成量程为U=1.5V的电压表,由
U-UA
UA
=
R0
RA
,UA、RA分别是电压表A的量程和内阻,代入解得,R0=500Ω.为方便调节,R选择阻值范围是0-10Ω的滑动变阻器
(3)根据闭合电路欧姆定律得:
    E=U1+I1r
    E=U2+I2r
代入解得,E=1.47V,r=0.73Ω
故答案为:
Ⅰ、(1)1.69s;(2)BC.
Ⅱ、(1)电路图如图所示;(2)500,0-10;(3)1.47,0.73
点评:对于单摆实验的关键掌握单摆的周期公式及其变形式,以及知道测量时形成误差的原因;本题要注意电路中采用的是伏安法测电动势和内电阻,其关键就是改装电压表,扩大量程.
练习册系列答案
相关题目
(2011?丰台区二模)(1)某同学做“用单摆测重力加速度”实验.
①用游标卡尺测量摆球直径d,把摆球用细线悬挂在铁架台上,用米尺测量出悬线长度l.某次测量摆球直径时游标卡尺示数部分如图所示,则摆球直径为d=
2.26
2.26
cm.

②在小钢球某次通过平衡位置时开始计时,并将这次通过平衡位置时记为0,数出以后小钢球通过平衡位置的次数为n,用停表记下所用的时间为t.请根据他的计数方法写出单摆周期的表达式:
2t
n
2t
n

③用上面的测量数据计算重力加速度的表达式为g=
n2π2(l+
d
2
)
t2
n2π2(l+
d
2
)
t2

(2)某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性图线,并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题.
①根据电路图,将图乙中的实验仪器连成完整的实验电路.
②连好电路后,开关闭合前,图甲中滑动变阻器R的滑片应置于
a端
a端
(填“a端”、“b端”或“ab正中间”).
③闭合开关,向b端调节滑动变阻器R的滑片,发现“电流表的示数为零,电压表的示数逐渐增大”,则分析电路的可能故障为
B
B

    A.小灯泡短路       B.小灯泡断路          C.电流表断路               D.滑动变阻器断路
④排除故障后,该同学完成了实验.根据实验数据,画出的小灯泡I--U图线如图.形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为
灯丝的电阻随温度的升度而增大
灯丝的电阻随温度的升度而增大

⑤根据I--U图线,可确定小灯泡在电压为2.0V时实际功率为
0.78
0.78
.(保留两位有效数字).

⑥已知小灯泡灯丝在27℃时电阻是1.5Ω,并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t),k为比例常数.
根据I--U图线,估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为
°C.
I、在“用单摆测重力加速度”的实验中,下列说法中正确的是
 

A.在组装单摆时,让细线的一端穿过摆球的小孔,然后,打一个比小孔大的线结,线的另 一端用铁夹固定在铁架台上,这样做是为了保证摆球在同一竖直平面内摆动,不形成圆锥摆
B.在组装好单摆后,让摆球自由下垂,如果用米尺量出悬点到摆球的最低端的长度为l,用螺旋测微器测出摆球的直径为d,那么,单摆的摆长为l+
d
2

C.在记录单摆的摆动次数时,是从摆球通过平衡位置开始计_,记下摆球每次沿同一方向通过平衡位置的次数n,同时用停表测出所用的时间t,那么,单摆的周期为
t
n

D.在记录单摆的摆动次数时,是从摆球通过平衡位置开始计时,同时将此次通过最低点 记为第一次,记下摆球每次沿同一方向通过平衡位置的次数n,用停表测出所用的时间t,那么,单摆的周期为
2t
n-1

II、如图1所示,是某实验小组用光电计时器(图中未画出),来“探究加速度与力、质量的关 系”和“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验 装置图.
(1)在这两个实验中,关于“平衡摩擦力”的说 法中正确的是
 

A.平衡摩擦力后,如果改变小车或砝码盘中砝码的质量,需要重新平衡摩擦力
B.平衡摩擦力的实质是小车的重力沿木板方向的分力与小车和纸带所受的摩擦力平衡
C.平衡摩擦力要达到的标准是在砝码盘和砝码的牵引下,小车带动纸带从长木板的一 端向有定滑轮的另一端匀速滑下
D.撤掉砝码盘和细绳,若小车拖着纸带沿长木板滑下时,打点计时器在纸带上打出点的 间距是均匀的,就箅完成了“平衡摩擦力”
(2)如图2所示,是用来“探究加速度与力、质量的关系”的 实验装置简易放大示意图图中MN是水平桌面,PQ为长木 板,“1”和“2”是固定在长木板上适当位置的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出),它们之间的距离为 0.50m.在安装好实验装置后,将小车A放在光电门“1”的上 方,使它在绳子牵引力的作用下,从静止开始沿长木板做匀加速直线运动,测得小车A通过光电门“1”的时间为0.20s,通过光电门“2”的时间为0.1Os.则:
①如图3所示,是小车上的挡光片的宽度用游标卡尺测得的示意 图.由图可知,挡光片的宽度为
 
mm.
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②小车通过光电门“2”的速度大小为
 
m/s(保留二位有效数字).
③小车的加速度大小为
 
m/s2(保留二位有效数字).
④在该实验中,如果小车及车上的砝码的总质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,那 么,下列图象中不可能出现的是
 

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(3)如图所示,是在“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验中,得到的一条纸带,其 中,O为起始点,A、B、C、D、E依次为相邻的计数点,相邻两个计数点之间还有n个点未标出.如果打点计时器使用的交流电的频率为f,小车和 砝码的总质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,那么,在满足实验要求的条件情况下,需要探究的表达式是
 
(用题中和图中的字母表示).

实验题(共计18分)

(1)(3分)用单摆测重力加速度,下列实验器材料中不需要的是         (填符号)

A.铁架台           B.带细孔的小木球      C.带细孔的小钢球

D.秒表             E.天平                 F.细线

G.游标卡尺         H.mm刻度尺         I.细铁丝

(2)(每空3分、共6分)在做用油膜法估测分子直径大小的实验中,已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为n,又用滴管测得每N滴这种酒精油酸的总体积为V,,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上(如右图)测得油膜占有的小正方形个数为m。

(a)用以上字母表示油酸分子直径的大小d=________。

(b)从右图中数得油膜占有的小正方形个数为m=______。

(3)(9分)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,已判断出灵敏电流计的指针偏转方向与电流方向间的关系是:当电流由正接线柱流入电流计时,电流计的指针向正接线柱偏转,当电流由负接线柱流入电流计时,电流计的指针向负接线柱偏转。如图所示,在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e等5个基准点,进而描绘出过该基准点的等势线。

(a)实验时需在木板上自上而下依次铺放_____纸、_____纸、_____纸。(每空1分)

(b)(3分)若在图中连接灵敏电流计正接线柱的探针接触a点,连接灵敏电流计负接线柱的探针接触b点时,灵敏电流计的指针向负接线柱偏转,则可以判断电极A接在电源的_____极上(选填“正”或“负”)。

(c)(3分))若灵敏电流计的两个探针分别接触a点和b点,灵敏电流计的示数为I1;若灵敏电流计的两个探针分别接触b点和c点,灵敏电流计的示数为I2。则I1和I2相比较,有I1________I2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。

 

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