题目内容

如图5-9所示是测定位移的电容式传感器，其工作原理是哪个量的变化，造成其电容的变化（　　）

图5-9

A.电介质进入极板的长度

B.两极板间距

C.两极板正对面积

D.极板所带电量

解析：物体移动带动电介质在两极板间的长度变化，从而使电容器的电容值发生变化，选项A正确.

答案：A

练习册系列答案
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（2009?徐汇区模拟）某研究性实验小组为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力（风力）的影响因素，进行了模拟实验研究．如图为测定风力的实验装置图．其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大；一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂小球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC=H；有风时细金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点（如图中虚线所示，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触）．
（1）已知电源电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点与C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可推得风力大小F与电压表示数U的关系为F=
mgL
EH
U
mgL
EH
U
．
（2）研究小组的同学猜想：风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因数有关，于是他们进行了实验后获得了如下数据：（下表中风速v的单位为m/s，电压U的单位为V，球半径r的单位为cm．）
根据表中数据可知，风力大小F与风速大小和球半径r的关系是
F=kvr
F=kvr
．
10 15 20 30
0.25 9.60 14.5 19.1 28.7
0.50 2.40 3.60 4.81 7.19
0.75 1.07 1.61 2.13 3.21
1.00 0.60 0.89 1.21 1.82
某同学在用单摆测定重力加速度的实验中，测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录结果见下表：
L/m 0.5 0.8 0.9 1.0 1.2
T/s 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20
T2/s2 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84
（1）以L为横坐标，T2为纵坐标，作出T2-L图线（如图1），并利用此图线求出重力加速度g=
9.87
9.87
m/s2．（取π2=9.87）?

（2）若某同学测定的g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是
CEF
CEF
；
A、摆球质量太大了；
B、摆长太长了；
C、摆角太大了（摆角仍小于10°）；
C、量摆长时从悬点量到球的最下端；
D、计算摆长时忘记把小球半径加进去；
E、摆球不是在竖直平面内做简谐振动，而是做圆锥摆运动；
F、计算周期时，将（n-1）次全振动误记为n次全振动；
（3）若某同学根据实验数据作出的图象如图2所示．则造成图象不过坐标原点的原因是
漏测小球的半径r
漏测小球的半径r
；?
（4）如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂．如图①所示，那么单摆摆长是
0.8740
0.8740
m．如果测定了40次全振动所用时间如图②中秒表所示，单摆的运动周期是
1.88
1.88
s．
实验题
（1）如图1所示，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为速度传感器，它能将滑块A滑到导轨最低点时的速度实时传送到计算机上，整个装置置于高度可调节的斜面上，设斜面高度为h．启动气源，滑块4自导轨顶端由静止释放，将斜面的高度、滑块通过传感器C时的对应速度记人表中．（g取9.8m/s2）
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实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面高度h（cm） 10 20 30 40 50 60
传感器示数v（m/s） 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.43
v2（m2/s2） 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 11.76
①要由此装置验证机械能守恒定律，所需的器材有速度传感器（带电源、计算机、导线），滑块，气垫导轨（带气源），髙度可以调节的斜面，此外还需的器材有
 
；
A、毫米刻度尺 　　　B、天平　　 C．秒表 　D．打点计时器 E弹簧测力计
②选择适当的物理量在如图2中所示的坐标纸上作出能直观反映滑块经传感器时的速度与斜面髙度的关系图象；（需标出横纵坐标所代表的物理量）
③由图象分析滑块沿气垫导轨下滑时机械能是否守恒．若守恒，说明机械能守恒的依据，若不守恒，说明机械能不守恒的原因．你的结论是
 
；
（2）测一个待测电阻Rx（约200Ω）的阻值，除待测电阻外，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势3V，内阻不计；
电流表A1 量程0～10mA、内阻r1约为50Ω；
电流表A2：量程0～50μA、内阻r2=1000Ω；
滑动变阻器R1：最大阻值20Ω、额定电流2A；
电阻箱R2：阻值范围0～9999Ω
①由于没有提供电压表，为了测定待测电阻上的电压，应选电流表
 
与电阻箱R2连接，将其改装成电压表．
②对于下列测量Rx的四种电路图（如图3），为了测量准确且方便应选图
 
．
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③实验中将电阻箱R2的阻值调到4000Ω，再调节滑动变阻器R1，两表的示数如图4所示，可测得待测电阻Rx的测量值是
 
Ω
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（1）①在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零刻线对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图1，则单摆摆长是
 
m；某次实验测定40次全振动的时间如图中秒表所示，则单摆周期是
 
s．精英家教网
②某同学用如图2所示的装置测定当地的重力加速度，纸带上的点为计时器的打点，计时器所用的电源为220V，50Hz的交流电，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为
 
 m/s2．当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因
 
．
（2）电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关．如图3所示，是研究它们关系的实验电路．为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作新电源（图中虚线框内部分）．新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示，电源的电动势用E表示．
①写出新电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：
 
．
（安培表、伏特表看作理想电表）．
②在实物图4中按电路图画出连线，组成实验电路．
③表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线5．根据图线可知，新电源输出功率的最大值约是
 
W，当时对应的外电阻约是
 
．
U（V） 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
I（A） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

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