(2006•海淀区三模)(1)在用单摆测定重力加速度的实验中,下列措施中必要的或做法正确的是______.(选填下列措施

(2006•海淀区三模)(1)在用单摆测定重力加速度的实验中,下列措施中必要的或做法正确的是______.(选填下列措施前的序号)
A.为了便于计时观察,单摆的摆角应尽量大些
B.摆线不能太短
C.摆球为密度较大的实心金属小球
D.测量周期时,单摆全振动的次数尽可能多些
E. 将摆球和摆线平放在桌面上,拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作为摆长,然后将摆线从O点吊起
(2)某同学在一次用单摆测重力加速度的实验中,测量5种不同摆长与单摆的振动周期的对应情况,并将记录的结果描绘在如图1所示的坐标系中.图中各坐标点的标号分别对应实验中5种不同摆长的情况.在处理数据时,该同学实验中的第______应当舍弃.画出该同学记录的T2-l图线.求重力加速度时,需首先求出图线的斜率k,则用斜率k求重力加速度的表达式为g=
4π2
k
4π2
k

(3)某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材:
A.待测干电池
B.电流表G(0~3mA,内电阻r1=20Ω)
C.电流表A(0~0.6A,内电阻r2=0.20)
D.滑动变阻器甲(最大阻值10Ω)
E.滑动变阻器乙(最大阻值100Ω)
F.定值电阻R1=100Ω
G.定值电阻R2=500Ω
H.定值电阻R3=1.5kΩ
以及导线开关.
由于没有电压表,为此他设计了如图2所示的电路完成了实验要求的测量.
①为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选______,定值电阻应选用______.(填写定值电阻前的序号)
②若某次测量中电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2;改变滑动变阻器的位置后,电流表G的示数为I1′,电流表A的示数为I2′.则可知此电源的内电阻测量值为r=
I
1
I1
I1
I
1
+I2
I
2
(R+r)
I
1
I1
I1
I
1
+I2
I
2
(R+r)
,电动势测量值为E=
I2
I
1
I1
I
2
I1
I
1
+I2
I
2
(R+r)
I2
I
1
I1
I
2
I1
I
1
+I2
I
2
(R+r)
yaya19 1年前 已收到1个回答 举报

jacky_101 幼苗

共回答了18个问题采纳率:83.3% 举报

解题思路:(1)解答本题应了解单摆测定重力加速度的原理:单摆的周期公式,还要知道:摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动;为减小空气阻力的影响,摆球的直径应远小于摆线的长度,选择密度较大的实心金属小球作为摆球.摆长等于摆线的长度加上摆球的半径.(2)根据单摆的周期公式推导出T2-L的关系式,作出T2-L图线,通过图线的斜率求出重力加速度的大小.(3)将电流表B串联一个电阻,可以改装成较大量程的电压表,采用较小最大值的滑动变阻器,有利于数据的测量和误差的减小;根据闭合回路欧姆定律列出等式求解电动势和内阻.

(1)A、单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动,单摆的摆角不能太大,一般不超过5°,否则单摆将不做简谐运动,故A错误;
B、C、减小空气阻力的影响,摆球的直径应远小于摆线的长度,即摆线不能太短,选择密度较大的实心金属小球作为摆球,故B、C正确;
D、摆长等于摆线的长度加上摆球的半径,应将摆球悬挂后,用米尺测出摆球球心到悬点的距离作为摆长,故D错误.
故选BC.
(2)由单摆周期公式T=2π

L
g,
所以T2=
4π2L
g,
可得以T2-l图线是过坐标原点的一条直线,如图所示

由图可知第2个点明显偏离图线,因此是错误的;
直线的斜率是k=
4π2
g,所以g=
4π2
k.
解得:g=9.86m/s2
故答案为:图象如上图所示,2,
4π2
k.
(3)①上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,将电流表B串联一个电阻,可以改装成较大量程的电压表.
为了方便并能较准确测量,采用较小最大值的滑动变阻器,有利于数据的测量和误差的减小.滑动变阻器应选D,
一节电池电动势大约是1.5V,所以改装成的电压表的量程要达到1.5V,所以定值电阻应选G,
②某次测量中电流表B的示数为I1,电流表A的示数为I2
根据欧姆定律和串联的知识得:
E=I1(R2+r1)+rI2
改变滑动变阻器滑片的位置后,电流表B的示数为I1′,电流表A的示数为I2′,根据欧姆定律和串联的知识得:
E=I1′(R2+r1)+rI2′②
联立①②解得:r=

I′1−I1
I1−
I′1+I2−
I′2(R+r),E=
I2
I′1−I1
I′2
I1−
I′1+I2−
I′2(R+r)
故答案为:①D,G;②

I′1−I1
I1−
I′1+I2−
I′2(R+r),
I2
I′1−I1
I′2
I1−
I′1+I2−
I′2(R+r)

点评:
本题考点: 测定电源的电动势和内阻;用单摆测定重力加速度.

考点点评: 简谐运动是一种理想的运动模型,单摆只有在摆角很小,空气阻力影响不计的情况下单摆的振动才可以看成简谐运动,要知道影响实验结论的因素.根据单摆的周期公式分析图象的意义.该题测量电源的电动势和内电阻的实验的变形,注意由于没有电压表,本实验中采用改装的方式将表头改装为电压表,再根据原实验的研究方法进行分析研究,注意数据处理的方法.

1年前

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