Question

Ⅰ某同学在“用单摆测定重力加速度” 的实验中进行了如下的操作：

（1）用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径如图甲所示，摆球直径为______cm 。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。

（2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n = 0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n = 40时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期是T=_____s（结果保留三位有效数字）。

（3）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T²—L图象，并求出结果。

（4）该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度。他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T₁，然后把摆线缩短适当的长度，再测出其振动周期T₂。用该同学测出的物理量表达重力加速度为g=________。

某中学的物理“小制作”小组装配了一台“5 V,0.5 A”的小直流电动机，线圈内阻小于1 Ω.现要进一步研究这个小直流电动机在允许的输入电压范围内，输出功率与输入电压的关系，实验室提供的器材有： ①直流电源E：电压6 V、内阻不计；②小直电流电动机M；

③电压表V₁：量程0.6 V、内阻约3 kΩ；  ④电压表V₂：量程6 V、内阻约15 kΩ；

⑤电流表A₁：量程0.6 A，内阻约2.5Ω    ⑥电流表A₂：量程3 A、内阻约0.5 Ω；

⑦滑动变阻器R：0～10 Ω、1A；          ⑧开关一只S，导线若干．

 (1)首先要比较精确测量电动机的内阻r.根据合理的电路进行测量时，要控制电动机不转动，通过调节滑动变阻器，使电压表和电流表有合适的示数，电压表应该选_______，若电压表的示数为0.15 V，电流表的示数为0.2 A，则内阻r＝______Ω，这个结果比真实值偏_____(填 “大”或“小”)．

(2)在方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图．(标明所选器材的符号)

(3)当电压表的示数为4.3 V时，电流表示数如图示，此时电动机的输出功率是_______ W.

Answer

Ⅰ. （每空2分）(1) 2.06 ；（2）3.37；（4） 

Ⅱ．（每空2分）(1)V1、0.75、小 (2)如图所示（3分） (3)1.6

【解析】Ⅰ. (1)由游标卡尺读出2.06cm；

（2）通过秒表的读数得3.37s；

（3）根据单摆周期公式有：，，得；

Ⅱ．（1）电动机不转动，可粗估测出电压为0.5 V，电压表应该选V1；

根据欧姆定律；电路需采用外接法，故测量结果比真实值偏小。

（2）实验电路如图所示

（3）电流表读出电流为0.4A，电动机的输出功率。