(1)几名学生进行野外考察.登上一山峰后.他们想测出所处位置的重力加速度和高度.于是他们做了如下实验．①用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆.如图1所示．用随身携带的钢卷尺测出悬点到石块中心的长度L.然后将石块拉开一个小角度.由静止释放石块.使石块开始在竖直平面内摆动.用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t．由此可计算出所处位置的重力� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（1）几名学生进行野外考察，登上一山峰后，他们想测出所处位置的重力加速度和高度，于是他们做了如下实验．
①用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆，如图1所示．用随身携带的钢卷尺测出悬点到石块中心的长度L，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放石块，使石块开始在竖直平面内摆动，用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t．由此可计算出所处位置的重力加速度g=______；
②若已知地球半径为R，海平面的重力加速度为g，由此计算出他们在山峰上所处位置的高度h=______

【答案】分析：（1）①单摆完成一次全振动的时间是一个周期．单摆完成n次全振动所用的时间t，求出周期．由单摆的周期公式得出重力加速度的表达式．
②根据在地球上物体重力加速度的表达式

，可以求出山峰的高度．
（2）①螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；
②该实验考查了伏安法测电阻，由于要求多测数据因此滑动变阻器采用分压接法，待测电阻较小，故电流表采用外接法，由此可得出电路图．
③根据电路图求出电阻电阻大小结合电阻定律即可求出金属丝的长度．
解答：解：（1）①由题，单摆完成n次全振动所用的时间t得，单摆的周期T=

．由单摆的周期公式

解得：g=

．
②根据万有引力等于重力有：
在地球表面上：

…①
在山峰上：

…②
联立①②解得：h=

故答案为：①

，②

．
（2）①螺旋测微器的固定刻度读数为mm，可动刻度读数为：0.01×26.0mm=0.260mm=0.260×10^-3m
②题目中要求多测数据因此滑动变阻器采用分压接法，待测电阻较小，故电流表采用外接法，具体电路图如下所示：

③根据电路图可知金属丝电阻大小为：

…①
根据电阻定律有：

… ②
金属丝横截面积为：

…③
联立①②③解得：L=

．
故答案为：①0.260×10^-3；②见答图；③

．
点评：（1）结合万有引力考查单摆周期公式的应用，是考查学生知识迁移能力的好题．
（2）伏安法测电阻要正确选择滑动变阻器的分压、限流接法和电流表的内外接法，同时熟练应用串并联知识进行有关计算．

练习册系列答案

；
②若振动周期测量正确，但由于难以确定石块重心，测量摆长时从而将悬点一直量到石块下端，所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值

（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

（2）在“测定金属的电阻率”的实验中，所用金属电阻丝的电阻约为30Ω．现通过以下实验测量该金属材料的电阻率．
①用螺旋测微器测量电阻丝直径，其示数如图1所示，则该电阻丝直径的测量值d=

mm；
②实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：
电压表V₁（量程0～3V，内阻约3kΩ）；
电压表V₂（量程0～15V，内阻约15kΩ）；
电流表A₁（量程0～100mA，内阻约5Ω）；
电流表A₂（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）；
滑动变阻器R₁（0～10Ω）；
滑动变阻器R₂（0～1kΩ）；
电源E （电动势为4.5V，内阻不计）．
为了便于调节电路并能较准确的测出电阻丝的阻值，电压表应选

，电流表应选

，滑动变阻器应选

．
③如图2所示，将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头P，触头的另一端为接线柱c，当用手按下触头P时，触头P才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出．实验中改变触头P与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数I保持不变，分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U．请在图3中完成实验电路的连接．（要求：能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量）
④利用测量数据画出U-L图线，如图4所示，其中（L₀，U₀）是U-L图线上的一个点的坐标．根据U-L图线，用电阻丝的直径d、电流I和坐标（L₀，U₀）可计算得出电阻丝的电阻率ρ=

．（用所给字母表示）

（2009?海淀区二模）（1）几名学生进行野外考察，登上一山峰后，他们想测出所处位置的重力加速度和高度，于是他们做了如下实验．
①用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆，如图1所示．用随身携带的钢卷尺测出悬点到石块中心的长度L，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放石块，使石块开始在竖直平面内摆动，用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t．由此可计算出所处位置的重力加速度g=

4π2n2L

；
②若已知地球半径为R，海平面的重力加速度为g₀，由此计算出他们在山峰上所处位置的高度h=

（2）实验室有一个螺线管电阻值约为60Ω，其绕制螺线管的金属丝的电阻率为ρ．某同学采用如下方法测量螺线管两接线柱之间金属丝的长度，请按要求完成下列问题．
①使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图2所示，金属丝的直径d=

0.260×10^-3

m．
②用电流表和电压表测量螺线管的电阻，提供的实验器材实物如图3所示：
A．直流电流表（量程0～50mA，内阻约10Ω）；
B．直流电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）；
C．直流电源（电动势4V，内阻可不计）；
D．滑动变阻器（总阻值10Ω，最大电流1A）；
E．开关一个，导线若干条．
为了比较准确地测量金属丝的电阻，要求测量多组数据，在所给的实物图中画出连接导线．
③若电压表的读数为U，电流表的读数为I，金属丝直径为d，金属丝的电阻率为ρ，则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度的计算式为l=

（1）几名学生进行野外考察，登上一山峰后，他们想测出所处位置的重力加速度和高度，于是他们做了如下实验．
①用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆，如图1所示．用随身携带的钢卷尺测出悬点到石块中心的长度L，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放石块，使石块开始在竖直平面内摆动，用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t．由此可计算出所处位置的重力加速度g=______；
②若已知地球半径为R，海平面的重力加速度为g₀，由此计算出他们在山峰上所处位置的高度h=______．（用测量出的物理量和已知量表示）

（2）实验室有一个螺线管电阻值约为60Ω，其绕制螺线管的金属丝的电阻率为ρ．某同学采用如下方法测量螺线管两接线柱之间金属丝的长度，请按要求完成下列问题．
①使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图2所示，金属丝的直径d=______m．
②用电流表和电压表测量螺线管的电阻，提供的实验器材实物如图3所示：
A．直流电流表（量程0～50mA，内阻约10Ω）；
B．直流电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）；
C．直流电源（电动势4V，内阻可不计）；
D．滑动变阻器（总阻值10Ω，最大电流1A）；
E．开关一个，导线若干条．
为了比较准确地测量金属丝的电阻，要求测量多组数据，在所给的实物图中画出连接导线．
③若电压表的读数为U，电流表的读数为I，金属丝直径为d，金属丝的电阻率为ρ，则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度的计算式为l=______．

（1）几名学生进行野外考察，登上一山峰后，他们想粗略测出山顶处的重力加速度。于是他们用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆，如图12所示。然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量。同学们首先测出摆长L，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放，使石块在竖直平面内摆动，用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。

①利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=　　　　　；

②若振动周期测量正确，但由于难以确定石块重心，测量摆长时从悬点一直量到石块下端，所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值　　　　（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

　（2）在“测定金属的电阻率”的实验中，所用金属电阻丝的电阻约为30Ω。现通过以下实验测量该金属材料的电阻率。

①用螺旋测微器测量电阻丝直径，其示数如图13所示，则该电阻丝直径的测量值

d=　　　 mm；