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精英家教网(1)某同学在“用单摆测定重力加速度”时,测得的重力加速度数值明显大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的可能原因是
A.测量摆长时,把悬挂状态的摆线长当成摆长
B.量周期时,当摆球通过平衡位置时启动秒表,此后摆球第30次通过平衡位置时制动秒表,读出经历的时间为t,并由计算式T=t/30求得周期
C.开始摆动时振幅过小
D.所用摆球的质量过大
(2)现有一电池,其电动势E约为9V,内阻r在35~55Ω范围内,最大允许为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计;R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω;Ro为保护电阻.
①实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格,本实验应选用
 

A.10Ω,2.5W
B.50Ω,1.0W
C.150Ω,1.0W
D.1500Ω,5.0W
②该同学接好电路后,闭合开关S,调整电阻箱的阻止读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,然后通过作出有关物理量如图所示的线性图象,求得电源的电动势E和内阻r.
a.请写出与你所作线性图象对应的函数表达式
 

b.请根据图乙坐标中所作出的定性图象用符号或函数式表明x,y坐标轴所表示的物理意义:x
 
;y
 

c.图乙中
 
表示E,
 
表示r.
分析:(1)根据单摆的周期公式,得到重力加速度的表达式,再分析造成重力加速度测量值偏大的原因.
(2)①当电阻箱的电阻调为零时,电路中电流最大,根据闭合电路欧姆定律求出此时的R0,再选择定值电阻R0的规格.②a、根据闭合电路欧姆定律电流与电压的关系进行变形得到图象对应的函数表达式.b、c根据数学知识研究坐标的意义.
解答:解:
(1)根据单摆的周期公式T=2π
l
g
得,g=
4π2l
T2

A、测量摆长时,把悬挂状态的摆线长当成摆长时,摆长l偏小,测得的重力加速度数值应小于实际值.故A错误.
B、测量周期时,当摆球通过平衡位置时启动秒表,摆球第30次通过平衡位置时制动秒表,读出经历的时间为t,应由计算式T=
t
15
求得周期,如按T=
t
30
计算周期,周期测量值偏小,g的测量值将大于实际值.故B正确.
C、D单摆摆球的质量与振幅与周期无关,不影响测量结果.故CD错误.
故选B
(2)①当电阻箱的电阻调为零时,电路中电流最大,根据闭合电路欧姆定律得
    Im=
E
R0+r

R0=
E
Im
-r

由于内阻r在35~55Ω,当r=35Ω时,R0=
9
50×10-3
Ω-35Ω
=145Ω;R0=
9
50×10-3
Ω-55Ω
=125Ω
代入解得,R0的范围为:125Ω~145Ω
故选C
②a.根据闭合电路欧姆定律得
    E=U+
U
R+R0
r

由数学变形得,
1
U
=
r
E
1
R0+R
+
1
E

b.以
1
R0+R
为横坐标,
1
U
为纵坐标作出图象.
c.根据数学知识得知,图乙中纵轴截距的倒数表示E,斜率除以纵轴的截距表示r.
故答案为:
(1)B
(2)①C
②a.
1
U
=
r
E
1
R0+R
+
1
E

b.
1
R0+R
1
U

c.纵轴截距的倒数,斜率除以纵轴的截距
点评:第2题运用数学方法将物理公式变形,将两个非线性关系的物理量,变成两个线性关系的物理量.
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相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(1)某同学在做“利用单摆测定重力加速度”的实验中,如果已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图1甲所示,那么

(1)单摆摆长是
87.60
87.60
cm.如果测定了40次全振动的时间如图1乙中秒表所示,那么秒表读数是
75.2
75.2
s,单摆的摆动周期是
1.88
1.88
s.
(2)如果他测得的g值偏大,可能的原因是
CD
CD

A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动计为50次
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l,并测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数据,再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线,如图2,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
.(用k表示)

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某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.50cm,摆球直径为2.0cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间,则:
(1)单摆摆长为
98.50
98.50
cm.
(2)如果他测得的g值偏小,可能的原因是
B
B

A.测摆线长时摆球拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动数记为50次
(3)为了提高实验精确度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数据如图所示,再以L为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率为k,则重力加速度g=
4π2
k
4π2
k
.(用k表示)

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(1)某同学在《测定光波的波长》实验中的实验步骤有:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③用米尺测量双缝到屏的距离;
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.
在操作步骤②时还应注意
单缝和双缝的距离约为5-10cm
单缝和双缝的距离约为5-10cm
单缝和双缝平行
单缝和双缝平行

(2)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离
BD
BD

A.增大单缝和双缝之间的距离
B.增大双缝和光屏之间的距离
C.将红色滤光片改为绿色滤光片
D.减小双缝之间的距离.

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(1)某同学在做“利用单摆测重力加速度“实验中先测得摆线长为97.44cm,球直径由如图游标卡尺测得.然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图所示,则:小球直径为
2.125
2.125
cm,该摆摆长为
98.5025
98.5025
 cm,秒表所示读数为
99.8
99.8
s.
(2)为了减小测量周期的误差,摆球应在经过最
(填“高”或“低”)点的位置时开始计时,并用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间求出周期.
(3)若用L表示摆长,单摆完成20次全振动所用时间为t,那么重力加速度的表达式g=
1600π2L
t2
1600π2L
t2

(4)有两个同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学 的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确 地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2~L图象,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是
B
B
(选填“A”或“B”).另外,在南大做 探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比La/Lb=
4
9
4
9

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某同学在《用双缝干涉测光的波长》的实验中,实验装置如图所示.使用的双缝的间距d为0.025cm.实验时,首先调节光源和滤光片的中心位于遮光筒的中心轴线上,并使单缝和双缝竖直且互相平行.当屏上出现了干涉图样后,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板向左或向右移动0.500mm)观察第一条亮纹的位置如图(a)所示,读数为1.128mm;第五条亮纹位置如图(b)所示,读数为
5.880
5.880
mm,测出双缝与屏的距离L为50.00cm,待测光的波长λ=
5.94×10-7
5.94×10-7
m.

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