题目内容

如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器。

下面是该实验的实验步骤：

①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触；

②启动电动机，使圆形卡纸转动起来；

③接通电火花计时器的电源，使它工作起来；

④关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。

   （1）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是____

    A．秒表    B．游标卡尺    C．圆规    D．量角器

   （2）设电火花计时器打点时间间隔为t，卡纸上有连续打下的n个点，写出ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的含义                      ；

   （3）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示。你认为这对测量结果有无影响，写出理由                                        。

 

【答案】

①D（2分）②（1分），θ是n个点对应的圆心角（1分）；③没有影响（1分），电火花计时器向卡纸中心移动时不影响角度的测量（1分）

【解析】略

 

练习册系列答案
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（2012?闵行区一模）电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大．某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电，取下四块电池，分别标为A、B、C、D，测量它们的电动势和内阻．

（1）用多用表直流电压50V挡测量每块电池的电动势．测量电池A时，多用电表的指针如图甲所示，其读数为
11.0
11.0
V．
（2）用图乙所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r，图中R0为保护电阻，其阻值为5Ω．改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I，根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的
1I
-R图线，如图丙．由图线C可知电池C的电动势E=
12
12
V；内阻r=
1
1
Ω．
（3）分析图丙可知，电池
C
C
（选填“A”、“B”、“C”或“D”）较优．
（1）某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装；

③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示（已知纸带左端与小车相连）．
请分析纸带数据，回答下列问题：（计算结果均保留三位有效数字）
（a）电动小车运动的最大速度为
2.00
2.00
m/s
（b）电动小车关闭电源后加速度大小为
2.50
2.50
m/s2
（c）电动小车的额定功率为
2.00
2.00
W．

（2）①实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确．若电流表内阻阻值为RA，则测量的方法与步骤是：
A．将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后
再调节电阻箱
再调节电阻箱
，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2；
B．根据以上的数据及
闭合电路欧姆
闭合电路欧姆
定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r．该方程组的表达式是：
E=I1（R1+RA+r）
E=I1（R1+RA+r）
、
E=I2（R2+RA+r）
E=I2（R2+RA+r）
．
②现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值．为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材．请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路．注意滑动变阻器串连接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应
最大
最大
．
（一） 一组同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，用正确的操作方法，测定了6组摆长L和周期T的对应值．为了求出当地的重力加速度g，4位同学提出了4种不同的处理方法：
A．从测定的6组对应值中任意选取1组，用公式g=
4π2L 
T2
求出g作为测量值．
B．先分别求出6个L值的平均值
.
L
 和6个T值的平均值
.
T
，再用公式g=4π2 
.
L
.
T
2
求出g作为测量值．
C．先分别用6组L．T的对应值，用公式g=4π2L/T2求出6个对应的g值，再求这6个的平均值作为测量值．
D．在坐标纸上作出T2-L图象，从图中计算出图线的斜率k，根据g=
π2
k
求出g作为测量值．
你认为以上4种方法中，错误的是哪一种
B
B
 （填代号即可），其余正确方法中，偶然误差最小的是
D
D
（填代号即可）
（二）某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车．纸带和打点计时器按如图甲所示安装；
③接通打点计时器（其打点时间间隔为0.02s）；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）．
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示．
请你分析纸带数据，回答下列问题：
①该电动小车运动的最大速度为
1.50
1.50
m/s；
②该电动小车的额定功率为
1.20
1.20
W．
（2013?惠州模拟）电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大．某兴趣小组从旧电动自行车上取下四块电池，分别标为A、B、C、D，测量它们的电动势和内阻．
①用多用表直流电压50V挡测量每块电池的电动势．测量电池A时，多用电表的指针如图甲所示，其读数为
11.0V
11.0V
．
②用图乙所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r，图中R0为保护电阻，其阻值为5Ω．改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I，根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的
1I
-R图线，如图丙．由图线C可知电池C的电动势E=
12V
12V
；内阻r=
1Ω
1Ω
．
③电路图中的变阻箱R能否用滑动变动器代替
不能
不能
（选填“能”、“不能”）
④分析图丙可知，电池
C
C
较优（选填“A”、“B”、“C”或“D”）．
（2012?威海一模）电动自行车现在已经成为人们时尚的代步工具，其中的电池是铅蓄电池，用三块或四块铅蓄电池联后给电动自行车供电．某兴趣小组将一辆旧电动自行车的电池拆下后充满电，测量其中一块铅蓄电池的电动势和内阻．
（1）用多用电表直流电压50V挡测量该蓄电池的电动势，电表的指针如图甲所示，其读数为
9.6（9.4～9.7均可）
9.6（9.4～9.7均可）
V．
（2）用图乙所示的电路测量该蓄电池的电动势E和内阻r，图中R0为保护电阻，其阻值为5Ω．改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I，根据测量的数据作出该蓄电池的
11
-R图线，如图丙所示．由图线可求得该电池的电动势E=
10
10
V，内阻r=
4
4
Ω．
（3）本实验中测得的电池内阻比真实值
大
大
（填“大”或“小”或“相等”）

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