题目内容
（1）某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当（填“是”或“否”）．①把单摆从平衡位置拉开约5°释放；______
②在摆球经过最低点时启动秒表计时；______
③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期．______
该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表．
用螺旋测微器测量其中 一个摆球直径的示数见图1．该球的直径为______mm．根据表中数据可以初步判断单摆周期随______的增大而增大
（2）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件．某同学用图2所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系．图中R为已知定值电阻，电压表视为理想电压表．
①请根据图2，用笔画线代替导线将图3中的实验器材连接成实验电路．
②若电压表V2的读数为U，则I=______mA；
③实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a．见图4，由此可知电池内阻______ （填“是”或“不是”）常数，短路电流为______mA，电动势为______V．
④实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，见图4．当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V．则实验二中外电路消耗的电功率为______mW（计算结果保留两位有效数字）．
【答案】分析：（1）根据实验要求：小球的偏角α在很小（α＜5°）时，小球的振动才近似看成简谐运动．在摆球经过最低点时开始计时，产生的时间误差较小．把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期，误差较大，应采用累积法测量周期．螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分．
（2）根据欧姆定律求出电流表达式．根据图象与两个坐标轴交点的物理意义求解短路电流和电动势．由实验一中的路端电压为U1=1.5V读出此时电路中电流为I1，将（I1，U1）点与原点连成直线，和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流，求出功率．
解答：解：
（1）单摆作简谐运动要求摆角小，单摆从平衡位置拉开约5°释放；因为最低点位置固定，小球经过最低点时，相同的空间尺雨误差，产生的时间误差较小．所以在最低点启动秒表计时；摆球一次全振动的时间太短、误差大，应采用累积法测多个周期的时间求平均值；表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大．
（2）①见图；
②根据欧姆定律可知I=
；
③路端电压U=E-Ir，若r为常数、则U-I图为一条不过原点的直线，由曲线a可知电池内阻不是常数；
当U=0时的电流为短路电流、约为I=295μA=0.295mA；
当电流I=0时路端电压等于电源电动势E、约为2.67V；
④实验一中的路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=0.21mA，连接a中点（0.21mA、1.5V）和坐标原点，此直线外电路电阻（此时电阻不变）的U-I图，和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流．
如图，电流和电压分别为I=97μA、U=0.7V，则外电路消耗功率为P=UI=0.068 mW．
故本题答案是：
（1）①是，②是，③否，20.685，摆长
（2）①见上图
②
③不是，0.295，2.67
④0.065
点评：本题难点在于第（2）问中④小问，技巧是作出电阻的伏安特性曲线与电源的外特性曲线，两者的交点即为这电阻接在电源上的工作状态．
（2）根据欧姆定律求出电流表达式．根据图象与两个坐标轴交点的物理意义求解短路电流和电动势．由实验一中的路端电压为U1=1.5V读出此时电路中电流为I1，将（I1，U1）点与原点连成直线，和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流，求出功率．
解答：解：
（1）单摆作简谐运动要求摆角小，单摆从平衡位置拉开约5°释放；因为最低点位置固定，小球经过最低点时，相同的空间尺雨误差，产生的时间误差较小．所以在最低点启动秒表计时；摆球一次全振动的时间太短、误差大，应采用累积法测多个周期的时间求平均值；表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大．
（2）①见图；
②根据欧姆定律可知I=
；③路端电压U=E-Ir，若r为常数、则U-I图为一条不过原点的直线，由曲线a可知电池内阻不是常数；
当U=0时的电流为短路电流、约为I=295μA=0.295mA；
当电流I=0时路端电压等于电源电动势E、约为2.67V；
④实验一中的路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=0.21mA，连接a中点（0.21mA、1.5V）和坐标原点，此直线外电路电阻（此时电阻不变）的U-I图，和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流．
如图，电流和电压分别为I=97μA、U=0.7V，则外电路消耗功率为P=UI=0.068 mW．
故本题答案是：
（1）①是，②是，③否，20.685，摆长
（2）①见上图
②
③不是，0.295，2.67
④0.065
点评：本题难点在于第（2）问中④小问，技巧是作出电阻的伏安特性曲线与电源的外特性曲线，两者的交点即为这电阻接在电源上的工作状态．
练习册系列答案
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（1）某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当（填“是”或“否”）．
（1）某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当（填“是”或“否”）。
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放；______________
②在摆球经过最低点时启动秒表计时；______________
③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。______________
该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图甲，该球的直径为________mm。根据表中数据可以初步判断单摆周期随________的增大而增大。
甲
数据组编号 | 摆长/mm | 摆球质量/g | 周期/s |
1 | 999.3 | 32.2 | 2.0 |
2 | 999.3 | 16.5 | 2.0 |
3 | 799.2 | 32.2 | 1.8 |
4 | 799.2 | 16.5 | 1.8 |
5 | 501.1 | 32.2 | 1.4 |
6 | 501.1 | 16.5 | 1.4 |
（2）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用图乙所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R0为已知定值电阻，电压表视为理想电压表。
乙
丙
①请根据图乙，用笔画线代替导线将图丙中的实验器材连接成实验电路。
②若电压表V2的读数为U0，则I=________________.
③实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a，如图丁。由此可知电池内阻__________（填“是”或“不是”）常数，短路电流为__________mA，电动势为__________V。
丁
④实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，如图丁。
当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5 V，则实验二中外电路消耗的电功率为__________mW（计算结果保留两位有效数字）。
