题目内容

某同学用图所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点.所有测量数据及其标记符号如图所示.该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):

方法A:由g1=(s2-s1)/T2,g2=(s3-s2)/T2,……,g5=(s6-s5)/T2,取平均值g=8.667 m/s2

方法B:由g1=(s4-s1)/3T2,g2=(s5-s2)/3T2,g3=(s6-s3)/3T2,取平均值g=8.673 m/s2.

从数据处理方法看,在s1、s2、s3、s4、s5、s6中,对实验结果起作用的,方法A中有_______;方法B中有_________.因此,选择方法_________(选填“A”或“B”)更合理,这样可以减少实验的_________(选填“系统”或“偶然”)误差.本实验误差的主要来源有________________

_________________________________________________________________(试举出两条).

 

【答案】

s1,s6或37.5,193.5  s1,s2,s3,s4,s5,s6或37.5,69.0,100.5,131.5,163.0,193.5  B  偶然  阻力(空气阻力,振针的阻力,限位孔的阻力,复写纸的阻力等),交流电频率波动,长度测量,数据处理方法等.

【解析】用A中的方法求平均值的表达式为:将各值代入可得:

所以方法A只用到了数据s6和s1,而用方法B求平均值的表达式经整理为:,所以方法B把所有数据全用上了,可以最大程度地减小误差.

思路分析:在根据实验结果,求加速度时一般平均值的表达式为:,得出的误差较小

试题点评:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的加速度.

 

练习册系列答案
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(1)在利用电磁打点计时器(电磁打点计时器所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中( 结果均保留两位小数)
某同学用图所示装置进行实验,得到如图所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点O、A间的距离为68.97cm,点A、C间的距离为15.24cm,点C、E间的距离为16.76cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为
8.00
8.00
J,重力势能的减少量为
8.25
8.25
J.
利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a=
9.50
9.50
m/s2
在实验中发现,重锤减小的重力势能总大于重锤增大的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用,用题目中给出的已知量求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为
0.30
0.30
N.

(2)从表中选择适当的器材设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1,要求尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.
器材(代号) 规格
电流表(A1 量程10mA,待测内电阻r1约2Ω
电流表(A2 量程50 μA,内阻r2=750Ω
电压表(V) 量程15V,内阻r3=10kΩ
定值电阻(R1 阻值R1=35Ω
滑动变阻器(R2 总电阻值约5Ω
电池(E) 电动势1.5V,内阻不计
开关S
导线若干
1某同学设计了如图甲、乙所示电路,那么为了满足题目要求,应选择图
(选填“甲”或“乙”).2同学A按电路图乙将实物连接成如图丙所示电路,同学B在闭合开关S前检查发现有两处错误或不恰当的地方,请你指出
电流表A1正负接线柱接反了
电流表A1正负接线柱接反了
_、
滑片P应置于最左端
滑片P应置于最左端
.3根据正确的电路选择,由测量数据中的一组计算来r1,则表达式r1=
I2
I1
r2-R1
I2
I1
r2-R1
,式中各符号的意义是
I1、I2为A1、A2示数,r2为A2内阻,R1为定值电阻
I1、I2为A1、A2示数,r2为A2内阻,R1为定值电阻

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