题目内容
(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验时:
①需要测量摆球直径,如图1所示,摆球直径为 cm;让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图2所示,那么单摆摆长是 .
②为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的振动周期T,从而得出几组对应的L与T2的数据,如图所示.再以L为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率为k.则重力加速度g= .(用k表示)
(2)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率,所用器材包括:输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等.
①他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动.请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图4.
②实验的主要步骤如下:
A.正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;
B.读出电流表的示数,记录金属夹的位置;
C.断开开关, ,合上开关,重复B的操作.
③该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此给出了图5的关系图线,其斜率为 A-1?m-1(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电压的乘积代表了 电阻之和.
④他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图6所示.金属丝的直径是 .图5中图线的斜率、电源电压金属丝横截面积的乘积代表的物理量是 .
①需要测量摆球直径,如图1所示,摆球直径为
②为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的振动周期T,从而得出几组对应的L与T2的数据,如图所示.再以L为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率为k.则重力加速度g=
(2)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率,所用器材包括:输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等.
①他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动.请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图4.
②实验的主要步骤如下:
A.正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;
B.读出电流表的示数,记录金属夹的位置;
C.断开开关,
③该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此给出了图5的关系图线,其斜率为
④他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图6所示.金属丝的直径是
分析:(1)游标卡尺的示数等于主尺示数与游标尺示数之和,摆长是悬点到球心的距离.根据单摆的周期公式变形得到T2与L的关系式,再根据数学知识研究图象的斜率与重力加速度的关系求解g.
(2)用伏安法测量电阻,改变电阻丝的长度,多做几次实验,作出图象,通过图象分析时,误差较小.
(2)用伏安法测量电阻,改变电阻丝的长度,多做几次实验,作出图象,通过图象分析时,误差较小.
解答:解:(1)由图示游标卡尺可知,主尺的示数是20mm,游标尺的示数是0×0.1mm=20.0mm=2.00cm,
单摆摆长L=l-
=89.40-1.00=88.40cm
根据单摆的周期公式T=2π
得
T2=
由数学知识得知,T2-L图象的斜率k=
则g=
(2)C、改变金属丝上金属夹的位置,合上开关,重复B的操作;
k=
=
=10.5
图线纵轴截距与电源电压的乘积为E?
,表示电流表内阻和电阻箱电阻;
金属丝的直径d=0.5mm+20.0×0.01mm=0.700mm
图5中图线的斜率、电源电压金属丝横截面积的乘积为:
ES=
=ρ即为电阻率.
故答案为:(1)①2.00 88.40 ②
(2)①电路实物连线如图所示;②改变金属丝上金属夹的位置;③10.5,电流表内阻和电阻箱电阻;
④电流表内阻和电阻箱电阻,电阻率.
单摆摆长L=l-
d |
2 |
根据单摆的周期公式T=2π
|
T2=
4π2L |
g |
由数学知识得知,T2-L图象的斜率k=
4π2 |
g |
则g=
4π2 |
k |
(2)C、改变金属丝上金属夹的位置,合上开关,重复B的操作;
k=
△
| ||
△L |
11-7 |
0.6-0.22 |
图线纵轴截距与电源电压的乘积为E?
1 |
I |
金属丝的直径d=0.5mm+20.0×0.01mm=0.700mm
图5中图线的斜率、电源电压金属丝横截面积的乘积为:
| ||
L |
RS |
L |
故答案为:(1)①2.00 88.40 ②
4π2 |
k |
(2)①电路实物连线如图所示;②改变金属丝上金属夹的位置;③10.5,电流表内阻和电阻箱电阻;
④电流表内阻和电阻箱电阻,电阻率.
点评:对游标卡尺读数时,他、要注意确定游标尺的精度,如果游标尺是10分度的,则精度为0.1mm,如果游标尺是20分度的,则精度是0.05mm,如果游标尺是50分度的,则精度是0.02mm;螺旋测微器示数等于固定刻度与可动刻度示数之和,对螺旋测微器读数时要注意估读.
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