题目内容
(1)小明同学在探究影响单摆周期的因素的实验中,利用刻度尺、秒表等进行了相关测量:当细线把小球静止悬挂时,用刻度尺测出自悬点到小球底端的长度如图1甲所示,自小球摆动中通过平衡位置开始记为1次时启动停表,小球第80次通过平衡位置按下停表停止计时,停表示数如图1乙所示.该单摆的摆长为______cm,停表记录的时间为______s,并估算当地重力加速度约为______m/s2.(2)一电流表满偏电流为300μA,内电阻Ra约为100Ω左右,现需要测量其内电阻,有如下器材:电阻箱A(0~999.9Ω)、电阻箱B(0~9999Ω)、电键两个、电源(电动势约为3V,内电阻可忽略)、导线若干,连成如图2所示电路.实验时,当K2断开、K1闭合时,调整R1,使其连入电路的电阻为9900Ω时电流表恰好满偏;再闭合K2,将R2调到90Ω时,电流表指针正好指在刻度盘的中央,则:
①在闭合K1前,应将R1的阻值调整到______Ω;
②根据以上操作,可知该电流表的内阻Rg=______Ω;
③该测量结果中,测量值Rg与真实值比较______.(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
【答案】分析:(1)摆线长度与摆球半径之和,即摆线悬点到摆球球心的距离是摆长;秒表分针与秒针示数之和是秒表示数之和;
摆球两次经过最低点的时间间隔是单摆的周期;根据实验数据即单摆周期公式求出重力加速度.
(2)为保证电路安全,在闭合开关前,串联在干路中的电阻箱阻值应调到最大;
应用半偏法测电流表内阻,与电流表并联的电阻箱阻值就等于电流表内阻,
半偏法测电笔内阻,电阻测量值小于真实值.
解答:解:(1)悬点到摆球球心的距离是单摆的摆长,由图1甲可知,摆长L=88.15cm;
由图1乙所示停表可知,停表示数为1min+14.8s=74.8s;摆球每两次经过最低点的时间间隔等于周期,
摆球通过平衡位置开始记为1次时启动停表,小球第80次通过平衡位,则单摆周期T==≈1.89s,
由单摆周期公式T=2π得:g=≈9.7m/s2.
(2)①在闭合K1前,应将R1的阻值调整到其最大值9999Ω;
②根据以上操作,可知该电流表的内阻Rg=90Ω;
③该测量结果中,测量值Rg与真实值比较偏小.
故答案为:(1)88.15;74.8;9.7;(2)①9999;②90;③偏小.
点评:解题是要注意:摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长;单摆周期的测量是易错点,要注意根据题意及对简谐运动过程的掌握求出单摆的周期.
摆球两次经过最低点的时间间隔是单摆的周期;根据实验数据即单摆周期公式求出重力加速度.
(2)为保证电路安全,在闭合开关前,串联在干路中的电阻箱阻值应调到最大;
应用半偏法测电流表内阻,与电流表并联的电阻箱阻值就等于电流表内阻,
半偏法测电笔内阻,电阻测量值小于真实值.
解答:解:(1)悬点到摆球球心的距离是单摆的摆长,由图1甲可知,摆长L=88.15cm;
由图1乙所示停表可知,停表示数为1min+14.8s=74.8s;摆球每两次经过最低点的时间间隔等于周期,
摆球通过平衡位置开始记为1次时启动停表,小球第80次通过平衡位,则单摆周期T==≈1.89s,
由单摆周期公式T=2π得:g=≈9.7m/s2.
(2)①在闭合K1前,应将R1的阻值调整到其最大值9999Ω;
②根据以上操作,可知该电流表的内阻Rg=90Ω;
③该测量结果中,测量值Rg与真实值比较偏小.
故答案为:(1)88.15;74.8;9.7;(2)①9999;②90;③偏小.
点评:解题是要注意:摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长;单摆周期的测量是易错点,要注意根据题意及对简谐运动过程的掌握求出单摆的周期.
练习册系列答案
相关题目