Question

（1）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：
①用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为______cm．
②小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是______．（填选项前的字母）
A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时
B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为
C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小
（2）某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：
①在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至______档进行测量．（填选项前的字母）
A．直流电压10V                    B．直流电流5mA
C．欧姆×100                        D．欧姆×1
②该同学采用图甲所示的电路进行测量．图中R为滑动变阻器（阻值范围0～20Ω，额定电流1.0A），L为待测小电珠，V为电压表（量程6V，内阻20kΩ），A为电流表（量程0.6A，内阻1Ω），E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关．
Ⅰ．在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最______端；（填“左”或“右”）
Ⅱ．在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭和开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是______点至______点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至 3点”的导线）
Ⅲ．该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而______．（填“不变”、“增大”或“减小”）

Answer 1

【答案】分析：（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．主尺读数时看游标的0刻度线超过主尺哪一个示数，该示数为主尺读数，看游标的第几根刻度与主尺刻度对齐，乘以游标的分度值，即为游标读数，知道周期为一次全振动的时间；摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动；
单摆摆球经过平衡位置的速度最大，最大位移处速度为0，在平衡位置计时误差最小；由单摆的周期公式即可求解；
（2）多用电表测量时指针指在中央刻度附近时读数准确，滑动变阻器的作用是保护电路，通常在连入电路时，滑片处于电阻最大值处．
无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，说明电表已经连接到了干路上，滑动变阻器没有按照分压式连接．
解答：解：（1）①主尺读数为9mm，游标读数为0.1×7=0.7mm，所以最终读数为9.7mm=0.97cm．
②A、用单摆的最大摆角应小于10°，故A错误；
B、一个周期的时间内，摆球通过最低点2次，故B错误；
C、由单摆的周期公式可推出重力加速度的计算式可知，摆长偏大则代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C正确；
D、为减小实验误差因，应选择密度较大的摆球，故D错误．
故选C．
（2）：①变小电珠在接入电路前电阻值很小，应用欧姆×1档进行测量．
②Ⅰ为保护小电珠不超过额定电压，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最左端；
Ⅱ．在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭和开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是滑动变阻器的分压式没有用好，也就是灯泡没有分到支路上，即1 点至 5 点的导线没有连接好；
Ⅲ．该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，图象上每一点到原点的连线的斜率等于电阻的倒数，电压的增大，每一点到原点的连线的斜率减小，
则小电珠的电阻值随工作电压的增大而增大．
故答案为：（1）①0.97      ②C
（2）①D   ②Ⅰ．左；Ⅱ.1 点至 5 点（或 5 点至 1 点）；Ⅲ．增大
点评：（1）解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．简谐运动是一种理想的运动模型，单摆只有在摆角很小，空气阻力影响不计的情况下单摆的振动才可以看成简谐运动，要知道影响实验结论的因素．
（2）连接电路图时要注意电表量程的选择和滑动变阻器的接法；分析电路故障时要考虑各种可能的故障原因，然后综合分析得出结论．