题目内容
I.某同学设计了用如图所示的电路测量量程为1V的电压表的内阻RV(RV在800Ω-900Ω之间)实验步骤和方法是:①断开开关S,按右图连接好电路②把滑动变阻器的触头P滑到a端③将电阻箱R的阻值调为零④闭合开关S⑤调节滑动变阻器R的阻值,使电压表的示数为1V⑥调节电阻箱R的阻值,使电压表的示数为0.5V,此时电阻箱R的值即为电压表的内电阻RV的测量值⑦最后断开开关S.
实验室可供选择的实验器材有:
A.待测电压表B.滑动变阻器,最大阻值1000Ω
C.滑动变阻器,最大阻值10ΩD.电阻箱:最大阻值999.9Ω
E.电阻箱:最大阻值99.9ΩF.电池组:电动势约4V,内阻可忽略
G.电池组:电动势约8V,内阻可忽略
以及导线和开关等,按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:
(1)人使用本方法测量得较精确,而且使用仪器个数最少,除了导线,开关和待测电压表外,还应从提供的B、C、D、E、F、G器材中选用______(用器材的序号字母表示)
(2)对于上述方法测出的电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真及测量误差,下列说法中正确的是______.
A.R测>R真
B.R测<R真
C.若RV越大,测量值R测相对于真实值R真的误差就越大
D.若RV越大,测量值R测相对于真实值R真的误差就越小
II.(10分)学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对种摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方本块(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示.
甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离
丙同学猜:复摆的摆长应该大于
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:
(1)把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是______的(选填“正确”或“错误”)
(2)用T表示板长为L的复摆看成摆长为
| 板长L/cm | 25 | 50 | 80 | 100 | 120 | 150 |
| 周期计算值T/s | 0.70 | 1.00 | 1.27 | 1.41 | 1.55 | 1.73 |
| 周期测量值T/s | 0.81 | 1.16 | 1.47 | 1.64 | 1.80 | 2.01 |
(3)为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图.请在坐标纸上作出T-T图,并根据图象中反映出的规律求出L等=______
【答案】分析:Ⅰ的关键是想到将电压表与电阻器串联,利用“半偏法”方法测量电压表内阻,注意此法的使用前提是变阻器的输出电压保持不变才行,不难根据欧姆定律和串并联知识可知,待测电路的电阻越大,误差就越小;Ⅱ的关键是类比单摆的周期公式先进性猜想然后实验验证.
解答:解:I.(1)本题可采用“半偏法”测量电压表的内阻,如图所示,先闭合电键
和
,调节变阻器滑动触头,读出电压表的读数为U;保持
触头不变,断开电键
,调节电阻器阻值,使电压表的示数
,读出电阻器阻值即为电压表的内阻,故除了导线,开关和待测电压表外,还应从提供的B、C、D、E、F、G器材中选用CDG.

(2)此实验的前提是变阻器的输出电压保持不变,实际上根据欧姆定律和串并联规律可知,闭合电键
后变阻器的输出电压应减小,故电阻箱的电阻应小于电压表电阻,故测量值偏小所以B正确;显然,若
越大,则变阻器的输出电压变化越小,即误差越小,所以D正确.
故选AD.
II.(1)改变复摆的质量而测得的周期不变,说明复摆周期与质量无关,即证明甲同学的猜想是错误的.
(2)根据T=2
可知,复摆的等效摆长
.
(3)由正确测量表
图象如图所示可得斜率k=
=1.16,根据T=2π
及
=2π
,代入可求出
1.35,即
=1.35
.

故答案为Ⅰ(1)CDG,(2)AD
Ⅱ(1)错误,(2)大于,(3)1.35
点评:注意“半偏法”测量电压表内阻的方法原理,当然也可以
或
偏均可以.
解答:解:I.(1)本题可采用“半偏法”测量电压表的内阻,如图所示,先闭合电键
(2)此实验的前提是变阻器的输出电压保持不变,实际上根据欧姆定律和串并联规律可知,闭合电键
故选AD.
II.(1)改变复摆的质量而测得的周期不变,说明复摆周期与质量无关,即证明甲同学的猜想是错误的.
(2)根据T=2
(3)由正确测量表
故答案为Ⅰ(1)CDG,(2)AD
Ⅱ(1)错误,(2)大于,(3)1.35
点评:注意“半偏法”测量电压表内阻的方法原理,当然也可以
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