题目内容

某物理兴趣小组的同学设计了如图甲所示的实验装置,在橡皮塞中紧密地插入一根细玻璃管,将此橡皮塞盖紧在装满水的玻璃瓶瓶口,玻璃瓶沿水平方向的截面为如图乙所示的椭圆.当用力沿如图所示方向挤压装满水的玻璃瓶时,会看到细玻璃管内的水面明显上升.在这里,同学们利用细玻璃管内水面的变化将玻璃瓶的微小形变“放大”了.请你再列举两个用到这种“放大”方法来观察物理现象的实验或用到这种方法来工作的仪器,并简要说明“放大”的方法.
分析:放大法:物理实验中常遇到一些微小物理量的测量.为提高测量精度,常需要采用合适的放大方法,选用相应的测量装置将被测量进行放大后再进行测量.
解答:答:
手捏玻璃瓶,玻璃瓶会发生形变,但形变太小,不能直接观察.但采用图中所示方法后,通过细玻璃管内水柱的上升间接知道了瓶子发生的形变,利用液柱变化放大了瓶子的形变,这就是微小现象放大法.除此以外,还有很多地方也用到了这种方法.如:
①将正在发声的音叉靠近用细线悬吊着的乒乓球,通过乒乓球反复被弹开显示音叉在振动;
②温度计的玻璃管做的很小,用液柱的长度变化显示液体的热胀冷缩;
③金属盒压强计用指针的摆动显示金属盒的形变程度;
④用托盘天平的指针是否指在分度盘的中央显示天平的横梁是否平衡.
点评:放大法是转换法的一种,两者共同的目的是将抽象、细微的变化具体、形象化.
练习册系列答案
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(2005?成都)某物理兴趣小组的同学在查阅资料时了解到,实际的电流表电阻虽然很小,但并不为零,实际的电压表电阻虽然很大,但并不是无穷大.通过请教老师,他们进一步了解到,电流表既可以用于测量电流,也可以在一定条件下测量电压;通过给小量程电流表串联或并联一个适当阻值的定值电阻,还可以将它改装成电压表或大量程电流表.老师还特别强调,观察电流表,要注意指针满偏时的电流值,满偏电流的值在数值上等于该表的量程.在老师的指导下,该小组完成了将电流表改装成电压表的实验方案.该方案的要点有:
①设计电路:按右上图的方式给刻度均匀的电流表A串联一个电阻R,虚线框内即为改装后的电压表V;
②计算R的值:若电流表A的满偏电流为IA,电阻为RA,改装成的电压表V的量程为UV,则由IA=
UV
RA+R
可得到R的值;
③给表盘重新标注示数:若通过电流表A的电流为I,改装成的电压表V两端的电压为U,则由I=
U
RA+R
的变形式U=I(RA+R)可对表盘上每根刻度线重新进行标注.由于RA+R是一个定值,因此U与I是正比关系,所以改装成的电压表V的刻度仍是均匀的.
现准备只接入一个电阻R,将一个满偏电流IA=0.1A电阻RA=0.5Ω,刻度均匀的电流表改装成一个量程为0.6A的电流表.请你参考上述信息,完成下列任务:
(1)在右侧的虚线框内画出改表的电路图.
(2)计算出接入电阻R的阻值.
(3)简述理由,说明改装后的电流表的刻度是否均匀.

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