题目内容

一根长约30 cm、管内截面积为S=5.0×10-6 m2的玻璃管下端有一个球形小容器，管内有一段长约1 cm的水银柱.现在需要用比较准确的方法测定球形小容器的容积V.可用的器材有：刻度尺（量程500 mm）、温度计（测量范围0—100 ℃）、玻璃容器（高约30 cm，直径约10 cm）、足够多的沸水和冷水.

（1）简要写出实验步骤及需要测量的物理量；

（2）说明如何根据所测得的物理量得出实验结果.

解析：（1）将水银柱以下的玻璃管浸没在水中，改变水温，用温度计测若干组（或两组）不同水温（即气体温度）T和气柱长度x的值.

（2）方法一：气体做等压变化=C，即xS=CT-V,作出Xs-T图，截距的绝对值即为V.

方法二：测两组数据x1S=CT1-V,x2S=CT2-V，可解得V=S.

 


练习册系列答案
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一根长约30 cm、管内截面积为S=5.0×10-6 m2的玻璃管下端有一个球形小容器，管内有一段长约1 cm的水银柱.现在需要用比较准确的方法测定球形小容器的容积V，可用的器材有：刻度尺（量程500 mm）、温度计（测量范围0-100 ℃）、玻璃容器（高约30 cm，直径约10 cm）、足够多的沸水和冷水.

（1）简要写出实验步骤及需要测量的物理量；

（2）说明如何根据所测得的物理量得出实验结果.
有一根细长且均匀的空心金属管线重约1—2 N，长约30 cm，电阻约为30—40 Ω，现在要尽可能精确地测定它的内径d.已知这种金属的密度为ρ0，电阻率为ρ.现有以下实验器材：

A.厘米刻度尺；

B.毫米刻度尺；

C.螺旋测微器；

D.电流表（50 mA,10 Ω）;

E.电流表（3 A，0.1 Ω）;

F.电压表（3 V，6 kΩ）;

G.滑动变阻器（200 Ω,0.5 A）;

H.滑动变阻器（5 Ω,2 A）;

I.蓄电池（6 V,0.05 Ω）;

J.开关一个，带夹的导线若干.

请设计一个实验方案，回答以下问题：

（1）实验中应测物理量的名称及符号是____________.

（2）应选用的实验器材有____________.（只填代号）

（3）将图中所示仪器连成实验测量电路.

（4）用已知的物理常数和测得的物理量，推导出计算金属管线内径的表达式.

（5）除上述器材外，你可以任选其他实验仪器，请再设计一个测定金属管线内径d的实验方案，并导出d的计算表达式.

一根长约30 cm、管内截面积为S=5.0×10-6 m2的玻璃管下端有一个球形小容器，管内有一段长约1 cm的水银柱.现在需要用比较准确的方法测定球形小容器的容积V可用的器材有：刻度尺（量程500 mm）、温度计（测量范围0～100 ℃）、玻璃容器（高约30 cm，直径约10 cm）、足够多的沸水和冷水.

图7

（1）简要写出实验步骤及需要测量的物理量；

（2）说明如何根据所测得的物理量得出实验结果.

有一根细长而均匀的金属材料样品，截面为外方（正方形）内圆，如图所示。此金属材料质量约为0.1～0.2 kg，长约30 cm，电阻约为10 Ω。已知这种金属的电阻率为。因管线内径太小，无法直接测量，请根据以下器材，设计一个实验方案测量其内径。

A毫米刻度尺 　　         B螺旋测微器                 C电流表（600mA，10Ω）

D电流表（3A，0.1Ω）     E电压表（3V，6kΩ）         F滑动变阻器（2 kΩ，0.5A）  

G滑动变阻器（10Ω，2A）  H直流稳压电源（6V，0.05Ω） I开关一个，带夹子的导线若干

（1）除待测金属材料、A、B、E、H、I外，应选用的实验器材还有       。（只填代号字母）

（2）画出你设计方案的实验电路图。

（3）用已知的物理常量（设长度为，截面外边长为）和所测得的物理量，推导出计算金属管线内径d的表达式             。

 

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