题文
I.一矿区的重力加速度偏大,某同学“用单摆测定重力加速度”实验探究该问题.]
(1)用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为990.8mm,用10分度的游标卡尺测得摆球的直径如图1所示,摆球的直径为______mm.
(2)把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测出单摆做50次全振动所用的时间,秒表读数如图2所示,读出所经历的时间,单摆的周期为______s.
(3)测得当地的重力加速度为______m/s2.(保留3位有效数字)
II.一块电流表的内阻大约是几百欧,某同学用如图3电路测量其内阻和满偏电流,部分实验步骤如下:
①选择器材:两个电阻箱、2节干电池(每节电动势为1.5V,内阻不计)、2个单刀单掷开关和若干导线;
②按如图3所示的电路图连接好器材,断开开关S1、S2,将电阻箱1的电阻调至最大;
③闭合开关S1,调节电阻箱1,并同时观察电流表指针,当指针处于满偏刻度时,读取电阻箱1的阻值为500Ω;
④保持电阻箱1的电阻不变,再闭合开关S2,只调节电阻箱2,并同时观测电流表指针,当指针处于半偏刻度时,读取电阻箱2的阻值为250Ω.
通过分析与计算可知:
(1)电流表内阻的测量值 RA=______;电流表的满偏电流值 Ig=______;
(2)该同学发现电流表满偏刻度的标称值为“3A”,与测量值完全不符.于是将一个电阻箱与电流表并联进行改装,使改装后的电流表量程与满偏刻度的标称值相符,则改装后的电流表的内阻R/A=_______.![I.一矿区的重力加速度偏大,某同学“用单摆测定重力加速度”实验探究该问题.]用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为990.8mm,用10分度的游标卡尺测得 魔方格](https://www.mshxw.com/file/tupian/20211107/2c78639a0070351b9186d36e3ecef8fa.png)
题型:未知 难度:其他题型
答案
Ⅰ(1)由图1所示游标卡尺可知,主尺示数是1.8cm=18mm,
游标尺示数是4×0.1mm=0.4mm,游标卡尺示数,即摆球的直径为18mm+0.4mm=18.4mm;
(2)由图2所示秒表可知,分针示数是1min=60s,秒针示数是40s,则秒表示数是60s+40s=100s,
单摆周期T=tn=100s50=2s;
(3)单摆摆长L=l+d2=990.8mm+18.4mm2=1000mm=1m;
由单摆周期公式T=2πLg,可知重力加速度:g=4π2LT2=4×(3.14)2×1m(2s)2≈9.86m/s2;
Ⅱ(1)由题意知电源电动势E=1.5V×2=3V;
闭合开关S1,断开S2时,电阻箱1与电流表串连接入电路,
当指针处于满偏刻度时,读取电阻箱1的阻值为500Ω,
由串联电路特点及欧姆定律可得:E=Ig(RA+R1),即:3V=Ig(RA+500Ω) ①,
闭合开关S1、S2时,电流表与电阻箱2并联,然后与电阻箱1串联,
电阻箱1阻值不变,电流表指针处于半偏刻度,电阻箱2的阻值为250Ω,
此时电流表两端电压为:UA=IARA=Ig2×RA,流过电阻箱2的电流:
I2=U2R2=UAR2=IgRA2R2=IgRA2×250Ω=IgRA500Ω,干路电流I=IA+I2=Ig2+IgRA500Ω,
由串联电路特点及欧姆定律可得:E=+UA+U1=IgRA2+IR1═IgRA2+(Ig2+IgRA500Ω)R1,
即3V═IgRA2+(Ig2+IgRA500Ω)×500Ω ②,
由①②解得:RA=500Ω,Ig=0.003A=3mA;
(2)电流表的满偏电压UA=IgRA=0.003A×500Ω=1.5V,
改装后电流表的内阻RA′=UAIg′=1.5V3A=0.5Ω.
故答案为:I、(1)18.4;(2)2.0;(3)9.86;
II、(1)500Ω;(2)3mA;(3)0.5Ω.
解析
tn
考点
据考高分专家说,试题“I.一矿区的重力加速度偏大,某同学“用单.....”主要考查你对 [实验:用单摆测定重力加速度 ]考点的理解。
实验:用单摆测定重力加速度
用单摆测定重力加速度:
实验原理:
单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动,其固有周期为T=2π,由此可得g=
。据此,只要测出摆长l和周期T,即可计算出当地的重力加速度值。
实验器材:
铁架台(带铁夹),中心有孔的金属小球,约1m长的细线,米尺,游标卡尺(选用),秒表。
实验步骤:
1、在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔,制成一个单摆;
2、将铁夹固定在铁架台的上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,把做好的单摆固定在铁夹上,使摆球自由下垂;
3、测量单摆的摆长l:用米尺测出悬点到球心间的距离;或用游标卡尺测出摆球直径2r,再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l',则摆长l=l'+r;
4、把单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于5°),使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间,求出完成一次全振动所用的平均时间,这就是单摆的周期T;
5、将测出的摆长l和周期T代入公式g=求出重力加速度g的值;
6、变更摆长重做两次,并求出三次所得的g的平均值。
注意事项:
1、选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线,长度一般在1m左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过2cm。
2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上,应夹紧在铁夹中,以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。
3、注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°,可通过估算振幅的办法掌握。
4、摆球摆动时,要使之保持在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆。
5、计算单摆的振动次数时,应以摆球通过最低位置时开始计时,以后摆球从同一方向通过最低位置时,进行计数,且在数“零”的同时按下秒表,开始计时计数。


