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    2．偶然误差:本实验的另一误差来源于长度的测量.属于偶然误差．减小误差的方法是测量物体的下落距离时.所选的距离尽可能大一些.或者多次测量取平均值． 实验数据的处理及误差分析 某实验小组利用图5-6-3甲装置做“验证机械能守恒定律 实验.图乙是她们选择的一条较理想的纸带.O点是打点计时器打出的第一个点.计数点A.B.C.D.E.F是纸带上相邻的点．她们测出了各点与O点的距离h后做出了必要的计算.测量和计算的记录见下表(计数点的速度用v表示) 甲 乙 图5-6-3 计数点 A B C D E F h(cm) 6.93 9.47 12.4 15.71 19.41 23.49 v(m/s) 1.16 1.37 1.56 1.75 1.95 2.14 v2(m2/s2) 1.35 1.88 2.43 3.06 4.05 4.58 (1)测量某点与O点距离h的记录中不合理的一组是 (2)计数点D.E.F与O点之间的距离分别用hD.hE.hF表示.打点计时器的打点周期用T表示.则打下计数点E时纸带的速度vE＝ .重物运动的加速度a＝ 图5-6-4 (3)该小组的同学在坐标纸上建立如图5-6-4所示坐标系.标出了各组测量数据的坐标点.并在坐标系中画出v2-h图线．由图线可以判断计数点 的测量误差较大.据图线得到重力加速度g测 m/s2 下列判断中正确的是( ) A．在误差允许的范围内.该实验小组达到了实验目的 B．该地的重力加速度比g测偏大 C．她们实验操作过程中是先释放纸带然后再闭合打点计时器开关 D．实验过程中阻力引起的误差属于系统误差 [解析] (1)计数点C数据记录有误.没有估读．(2)因匀变速直线运动中某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故vE＝＝.据Δx＝aT2用逐差法可求解加速度．a＝＝＝.(3)偏离直线较远的点E误差较大, 由mgh＝mv2可知g＝.即图线的斜率的一半表示重力加速度g＝·＝ m/s2＝9.74 m/s2.(4)应该先接通打点计时器电源再释放纸带.C错．由于v2-h图线是过原点的一条直线.说明mgh＝mv2成立．即达到了实验目的.A对． 因有阻力存在.则g测偏小.B对．阻力不可避免.带来的误差属于系统误差.D对． [答案] . (3)E点 9.70-9.78 m/s2 (4)ABD 与机械能守恒有关的创新设计 某同学想测出济南当地的重力加速度g.并验证机械能守恒定律．为了减小误差.他设计了一个实验如下:将一根长直铝棒用细线悬挂在空中(如图5-6-5甲所示).在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M.使电动机转轴处于竖直方向.在转轴上水平固定一支特制笔N.借助转动时的现象.将墨汁甩出形成一条细线．调整笔的位置.使墨汁在棒上能清晰地留下墨线． 启动电动机待转速稳定后.用火烧断悬线.让铝棒自由下落.笔在铝棒上相应位置留下墨线． 甲 乙 丙 图5-6-5 图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线.将某条合适的墨线A作为起始线.此后每隔4条墨线取一条计数墨线.分别记作B.C.D.E.将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A.此时B.C.D.E对应的刻度依次为14.68 cm,39.15 cm,73.41 cm,117.46 cm. 已知电动机的转速为3 000 r/min.求: (1)相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为 s. (2)由实验测得济南当地的重力加速度为 m/s2. (3)该同学计算出划各条墨线时的速度v.以为纵轴.以各条墨线到墨线A的距离h为横轴.描点连线.得出了如图丙所示的图象.据此图象 验证机械能守恒定律.图线不过原点的原因是 ． [解析] (1)由于电动机的转速为3 000 r/min.则其频率为50 Hz.故每隔0.02 s特制笔N便在铝棒上画一条墨线.又每隔4条墨线取一条计数墨线.故相邻计数墨线间的时间是0.1 s. (2)应用匀变速直线运动的推论Δx＝aT2结合逐差法可得加速度为9.79 m/s2. (3)铝棒下落过程中.只有重力做功.重力势能的减小等于动能的增加.即mgh＝mv2.故图丙能验证机械能守恒定律,图线不过原点是因为起始计数墨线A对应的速度不为0. [答案] 能 A对应的速度不为零 A组 双基题组 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

     利用下列器材设计实验研究三力平衡的规律：
    器材：三根完全相同的轻质弹簧（每根弹簧的两端均接有适当长度的细绳套），几个小重物，一把刻度尺，一块三角板，一枝铅笔，一张白纸，几枚钉子．
    （1）按下列步骤进行实验，请在横线上将步骤补充完整：
    ①用两枚钉子将白纸（白纸的上边沿被折叠几次）钉在竖直墙壁上，将两根弹簧一端的细绳套分别挂在两枚钉子上，另一端的细绳套与第三根弹 簧一端的细绳套连接．待装置静止后，用刻度尺测出第三根弹簧两端之间的长度，记为L0；
    ②在第三根弹簧的另一个细绳套下面挂一个重物，待装置静止后，用铅笔在白纸上记下结点的位置O和三根弹簧的方向．用刻度尺测出第一、二、三根弹簧的长度L1、L2、L3，则三根弹簧对结点O的拉力之比为
    （L1-L0）：（L2-L0）：（L3-L0）
    （L1-L0）：（L2-L0）：（L3-L0）
    ；
    ③取下器材，将白纸平放在桌面上．用铅笔和刻度尺从O点沿着三根弹簧的方向画直线，按照一定的标度作出三根弹簧对结点O的拉力F1、F2、F3的图示．用平行四边形定则求出F1、F2的合力F．
    ④测量发现F与F3在同一直线上，大小接近相等，则实验结论为：
    在实验误差范围内，结点O受三个力的作用处于静止状态，合力为零
    在实验误差范围内，结点O受三个力的作用处于静止状态，合力为零
    ；
    （2）若钉子位置固定，利用上述器材，改变条件再次验证，可采用的办法是
    换不同重量的小重物
    换不同重量的小重物
    ；
    （3）分析本实验的误差来源，写出其中两点：
    未考虑弹簧自身的重量
    未考虑弹簧自身的重量
    ；
    记录O、L0、L1、L2、L3及弹簧的方向时产生误差（或白纸未被完全固定等）
    记录O、L0、L1、L2、L3及弹簧的方向时产生误差（或白纸未被完全固定等）
    ．

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    精英家教网（1）某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律，实验装置如图．他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度．
    ①若交流电的频率为50Hz，则根据下图所打纸带的打点记录，小车此次运动经B点时的速度vB
     
    m/s，小车的加速度a=
     
    m/s2．（vB、a的结果均保留到小数点后两位）精英家教网
    ②要验证牛顿第二定律，除了前面提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用
     
    （填仪器名称）来测量出
     
    ．（填物理量名称）．
    ③由于小车所受阻力f的大小难以测量，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措旅中必要的是（双选）：
     
    ．
    A．适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
    B．应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量M
    C．定滑轮的轮轴要尽量光滑
    D．适当增大钩码的总质量m
    （2）某兴趣小组的同学制作了一个“水果电池”：将-铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了一个简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，内阻约有几百欧．现要求你用量程合适的电压表（内阻较大）、电流表（内阻较小）来测定水果电池的电动势E和内电阻r．
    ①本实验的电路应该选择下面的图甲或图乙中的：
     

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    ②若给出的滑动变阻器有两种规格：A（0～20Ω）、B（0～3kΩ）．本实验中应该选用的滑动变阻器为：
     
    通电前应该把变阻器的阻值调至
     
    ．
    ③实验中测出六组（U，I）的值，在U-I坐标系中描出图丙所示的六个点，分析图中的点迹可得出水果电池的电动势为E=
     
    V，内电阻为r=
     
    Ω．（均保留3位有效数字）
    ④根据你在①中所选择的电路来测量得出的电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比：电动势E
     
    ，内电阻r
     
    ．（均选填：“偏大”、“相等”或“偏小”）由此造成的实验误差属于
     
    误差．（选填“系统”或“偶然”）

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    测量一个“水果电池”的电动势和内电阻：将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了一个简单的“水果电池”其电动势约为1.5V．可是这种电池并不能点亮手电筒上的额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA．现要求用量程合适的电压表（内阻较大）、电流表（内阻较小）以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量准确地测定水果电池的电动势E和内电阻r．
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    ①本实验的电路应该选择下面的图甲或图乙中的：
     
    ；
    ②若给出的滑动变阻器有两种规格：A（0～30Ω）、B（0～3kΩ），本实验中应该选用的滑动变阻器规格为：
     
    ，简述选用的理由：
     
    ；
    ③实验中测出六组（U，I）的值，在U-I坐标系中描出图丙所示的六个点，分析图中的点迹，可得出水果电池的电动势为E=
     
    V；内电阻为r=
     
    Ω；（均保留3位有效数字）
    ④若不计测量中的偶然误差，根据你在①中所选择的电路来测量得出的电动势E和内电阻r（测量值）与真实值相比：电动势E
     
    ，内电阻r
     
    ．（均选填“偏大”、“相等”、或“偏小”）

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     （1）用该螺旋测微器测待测金属丝的直径d，得到如图甲所示的读数．可知金属丝的直径是               mm；

    （2） 图甲为“探究求合力的方法”的实验装置．

    ①下列说法中正确的是________．

    A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化

    B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下

    C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程

    D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°

    E. 弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为4.0N.

    ②某同学在调整了定滑轮的位置的情况下，在验证力的平行四边形定则实验中得到如下数据，请选择合适的标度在下图方框中作图完成实验数据的处理．

    （3）（12分）某兴趣小组的同学制作了一个“水果电池”：将-铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了一个简单的“水果电池”，其电动势约为1．5V，内阻约有几百欧。现要求你用量程合适的电压表（内阻较大）、电流表（内阻较小）来测定水果电池的电动势E和内电阻r。

    ①本实验的电路应该选择下面的图甲或图乙中的：                

    ②若给出的滑动变阻器有两种规格：A（0～20Ω）、B（0～3kΩ）。本实验中应该选用的滑动变阻器为：            ，通电前应该把变阻器的阻值调至        。

    ③实验中测出六组（U，I）的值，在U—I坐标系中描出图丙所示的六个点，分析图中的点迹可得出水果电池的电动势为E=        V，内电阻为r=      Ω。（均保留3位有效数字）

    ④根据你在①中所选择的电路来测量得出的电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比：电动势E              ，内电阻r          。（均选填：“偏大”、“相等”或“偏小”），由此造成的实验误差属于        误差。（选填“系统”或“偶然”）

     

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    （1）用该螺旋测微器测待测金属丝的直径d，得到如图甲所示的读数．可知金属丝的直径是              mm；
    （2） 图甲为“探究求合力的方法”的实验装置．
    ①下列说法中正确的是________．

    A．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化
    B．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下
    C．F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
    D．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°
    E. 弹簧测力计的指针如图乙所示，由图可知拉力的大小为4.0N.

    ②某同学在调整了定滑轮的位置的情况下，在验证力的平行四边形定则实验中得到如下数据，请选择合适的标度在下图方框中作图完成实验数据的处理．
    （3）（12分）某兴趣小组的同学制作了一个“水果电池”：将-铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了一个简单的“水果电池”，其电动势约为1．5V，内阻约有几百欧。现要求你用量程合适的电压表（内阻较大）、电流表（内阻较小）来测定水果电池的电动势E和内电阻r。
    ①本实验的电路应该选择下面的图甲或图乙中的：               

    ②若给出的滑动变阻器有两种规格：A（0～20Ω）、B（0～3kΩ）。本实验中应该选用的滑动变阻器为：           ，通电前应该把变阻器的阻值调至        。
    ③实验中测出六组（U，I）的值，在U—I坐标系中描出图丙所示的六个点，分析图中的点迹可得出水果电池的电动势为E=       V，内电阻为r=     Ω。（均保留3位有效数字）
    ④根据你在①中所选择的电路来测量得出的电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比：电动势E             ，内电阻r          。（均选填：“偏大”、“相等”或“偏小”），由此造成的实验误差属于       误差。（选填“系统”或“偶然”）

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