(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,如图所示.然后用随身携带的钢卷尺、电子手
◎ 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,测量摆长时从而将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1所示,则该电阻丝直径的测量值d=______mm; ②实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材: 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______. ③如图2所示,将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头P,触头的另一端为接线柱c,当用手按下触头P时,触头P才与电阻丝接触,触头的位置可在刻度尺上读出.实验中改变触头P与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数I保持不变,分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U.请在图3中完成实验电路的连接.(要求:能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量) ④利用测量数据画出U-L图线,如图4所示,其中(L0,U0)是U-L图线上的一个点的坐标.根据U-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ρ=______.(用所给字母表示) |
◎ 答案
(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=
②单摆的摆长应等于悬点到石块重心的距离,若测量摆长时从悬点一直量到石块下端,摆长L偏大,则由重力加速度的表达式g=
可知,重力加速度值比真实值偏大. (2)① 螺旋测微器的固定刻度读数为0.0mm,可动刻度读数为0.01×18.0mm=0.180mm,所以读数为:0.182mm~0.184mm; ②电源电压为4.5V,所以电压表选择V1,电路最大电流约为I=
③图中,电压表与电阻丝并联,再与电流表串联接入变阻器两端,而滑动变阻器分压式接入电路,如图所示: (4)根据欧姆定律得:U=IR 根据电阻定律得:R=ρ
联立解得:U0= |