题目内容
(1)几名学生进行野外考察,登上一山峰后,他们想测出所处位置的重力加速度和高度,于是他们做了如下实验.
①用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆,如图1所示.用随身携带的钢卷尺测出悬点到石块中心的长度L,然后将石块拉开一个小角度,由静止释放石块,使石块开始在竖直平面内摆动,用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t.由此可计算出所处位置的重力加速度g=______;
②若已知地球半径为R,海平面的重力加速度为g0,由此计算出他们在山峰上所处位置的高度h=______.(用测量出的物理量和已知量表示)

(2)实验室有一个螺线管电阻值约为60Ω,其绕制螺线管的金属丝的电阻率为ρ.某同学采用如下方法测量螺线管两接线柱之间金属丝的长度,请按要求完成下列问题.
①使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图2所示,金属丝的直径d=______m.
②用电流表和电压表测量螺线管的电阻,提供的实验器材实物如图3所示:
A.直流电流表(量程0~50mA,内阻约10Ω);
B.直流电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ);
C.直流电源(电动势4V,内阻可不计);
D.滑动变阻器(总阻值10Ω,最大电流1A);
E.开关一个,导线若干条.
为了比较准确地测量金属丝的电阻,要求测量多组数据,在所给的实物图中画出连接导线.
③若电压表的读数为U,电流表的读数为I,金属丝直径为d,金属丝的电阻率为ρ,则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度的计算式为l=______.
①用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆,如图1所示.用随身携带的钢卷尺测出悬点到石块中心的长度L,然后将石块拉开一个小角度,由静止释放石块,使石块开始在竖直平面内摆动,用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t.由此可计算出所处位置的重力加速度g=______;
②若已知地球半径为R,海平面的重力加速度为g0,由此计算出他们在山峰上所处位置的高度h=______.(用测量出的物理量和已知量表示)
(2)实验室有一个螺线管电阻值约为60Ω,其绕制螺线管的金属丝的电阻率为ρ.某同学采用如下方法测量螺线管两接线柱之间金属丝的长度,请按要求完成下列问题.
①使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图2所示,金属丝的直径d=______m.
②用电流表和电压表测量螺线管的电阻,提供的实验器材实物如图3所示:
A.直流电流表(量程0~50mA,内阻约10Ω);
B.直流电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ);
C.直流电源(电动势4V,内阻可不计);
D.滑动变阻器(总阻值10Ω,最大电流1A);
E.开关一个,导线若干条.
为了比较准确地测量金属丝的电阻,要求测量多组数据,在所给的实物图中画出连接导线.
③若电压表的读数为U,电流表的读数为I,金属丝直径为d,金属丝的电阻率为ρ,则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度的计算式为l=______.
(1)①由题,单摆完成n次全振动所用的时间t得,单摆的周期T=
.由单摆的周期公式T=2π
解得:g=
.
②根据万有引力等于重力有:
在地球表面上:G
=mg0…①
在山峰上:G
=mg…②
联立①②解得:h=
-R
故答案为:①
,②
-R.
(2)①螺旋测微器的固定刻度读数为mm,可动刻度读数为:0.01×26.0mm=0.260mm=0.260×10-3m
②题目中要求多测数据因此滑动变阻器采用分压接法,待测电阻较小,故电流表采用外接法,具体电路图如下所示:

③根据电路图可知金属丝电阻大小为:R=
…①
根据电阻定律有:R=ρ
… ②
金属丝横截面积为:s=
…③
联立①②③解得:L=
.
故答案为:①0.260×10-3;②见答图;③
.
| t |
| n |
|
| 4π2n2L |
| t2 |
②根据万有引力等于重力有:
在地球表面上:G
| Mm |
| R2 |
在山峰上:G
| Mm |
| (R+h)2 |
联立①②解得:h=
| Rt |
| 2πn |
|
故答案为:①
| 4π2n2L |
| t2 |
| Rt |
| 2πn |
|
(2)①螺旋测微器的固定刻度读数为mm,可动刻度读数为:0.01×26.0mm=0.260mm=0.260×10-3m
②题目中要求多测数据因此滑动变阻器采用分压接法,待测电阻较小,故电流表采用外接法,具体电路图如下所示:
③根据电路图可知金属丝电阻大小为:R=
| U |
| I |
根据电阻定律有:R=ρ
| L |
| s |
金属丝横截面积为:s=
| πd2 |
| 4 |
联立①②③解得:L=
| πd2U |
| 4ρI |
故答案为:①0.260×10-3;②见答图;③
| πd2U |
| 4ρI |
练习册系列答案
相关题目
(1)几名学生进行野外考察,登上一山峰后,他们想粗略测出山顶处的重力加速度。于是他们用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆,如图12所示。然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量。同学们首先测出摆长L,然后将石块拉开一个小角度,由静止释放,使石块在竖直平面内摆动,用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。
①利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g= ;
②若振动周期测量正确,但由于难以确定石块重心,测量摆长时从悬点一直量到石块下端,所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,所用金属电阻丝的电阻约为30Ω。现通过以下实验测量该金属材料的电阻率。
①用螺旋测微器测量电阻丝直径,其示数如图13所示,则该电阻丝直径的测量值
d= mm;
|
电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ);
电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ);
电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω);
滑动变阻器R1(0~10Ω);
滑动变阻器R2(0~1kΩ);
电源E(电动势为4.5V,内阻不计)。
为了便于调节电路并能较准确的测出电阻丝的阻值,电压表应选 ,
电流表应选 ,滑动变阻器应选 。
|
|
④利用测量数据画出U一L图线,如图16所示,其中(L0,U0)是U―L图线上的一个点的坐标。根据U一L图线,用电阻丝的直径d、电流I和坐标(L0,U0)可计算得出电阻丝的电阻率
= 。(用所给字母表示)