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(1)(6分)某实验小组的同学准备在学校实验室测本地重力加速度,同时验证单摆的周...

(1)(6分)某实验小组的同学准备在学校实验室测本地重力加速度,同时验证单摆的周期与摆球的质量无关.实验室器材有:铁架台、长约1m的细线、刻度尺、天平、砝码盒里质量不等的砝码多个(每个不同质量砝码的重心位置不同)、秒表.实验小组的同学用砝码代替单摆的摆球.
实验步骤是:
A.选一个砝码,记录该砝码的质量m,用细线系好砝码,结点为P,细线的上端固定于铁架台铁夹上的O点;
B. 用刻度尺测O、P之间细线的长度l,测出P点到砝码几何中心的距离d,设L=l+d;
C.将砝码拉开一个大约30°的角度,然后由静止释放;
D.用秒表测出50次全振动的时间t,由T=manfen5.com 满分网得到周期T;
E.改变O、P之间的细线的长度,再测一次,记下相应的L和T;
F.求出两次测得的L和T的平均值,作为代入公式g=(manfen5.com 满分网2L计算使用的数据,求得本地重力加速度g;
G.选用不同的砝码,记录不同砝码的质量m,测出使用不同砝码时的周期T;看周期T是否由于m不同而不同.
你认为以上哪些步骤有错,分别写出步骤前的字母序号并加以改正?______
(2)某同学为了描绘一个“6V,9W”的小灯泡的伏安特性曲线,并测出该小灯泡在额定电压下的准确电阻值,到实验室寻找到了一些仪器,规格及数量如下:
A.电流表一只(0~3A,内阻约为0.5Ω)
B.电压表一只(0~3V,内阻RV=3kΩ)
C.定值电阻R=4kΩ
D.滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流为0.6A)
E.滑动变阻器R2(0~10Ω,额定电流为3A)
F.9V直流电源一个
G.开关、导线若干,待测灯泡一个
这位同学利用现有器材,结合所学知识,顺利完成了实验.
①该同学在实验中滑动变阻器应选用是______(填器材序号字母);
②请在虚线框中画出实验电路图.
③按照电路设计,测量小灯泡在额定电压下的准确电阻值时,电压表的示数为U,电流表的示数为I.小灯泡在额定电压下的准确电阻值的表达式是______(物理量均用所给字母表示)
(1)在学校实验室测本地重力加速度,同时验证单摆的周期与摆球的质量无关.注意单摆的摆角不能太大,在5°之内,采用多次测量取平均值,通过每次测量的L和T,求出重力加速度,从而求g的平均值.在验证单摆的周期与摆球质量是否有关时,应控制其它量不变. (2)①两个滑动变阻器的总阻值都不大,通过其额定电流的大小选择合适的滑动变阻器. ②测量电源电流需从零测起,滑动变阻器采用分压式接法,通过灯泡电阻的大小分析其是大电阻还是小电阻,从而确定电流表的内外接.注意电压表的量程偏小,需串联定值电阻改装成大量程的电压表. ③通过欧姆定律及串并联电路的特点,求出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压,从而再根据欧姆定律求出灯泡的电阻. 【解析】 (1)C错误,因为单摆摆动的角度在5°之内,单摆的运动可视为简谐运动.错在拉开的角度太大,拉开的角度应该不大于5°; F错误,通过多次测量取平均值,求得是g的平均值,错在不应该求L和T的平均值,应该分别将L和T代入公式,求出重力加速度g,求g的平均值; G错误,判断单摆的周期是否与质量有关,应该控制其它量不变.错在没有保证在相同条件下,应该保持L相同,测出使用不同砝码时的周期T. (2)①灯泡的额定电流I=,滑动变阻器采用分压式接法,则通过滑动变阻器的电流会大于1.5A,滑动变阻器R1的额定电流为0.6A,不安全,所以选用滑动变阻器R2.故选E. ②电压表的量程为3V,测量灯泡的电压量程偏小,需串联定值电阻改装成大量程的电压表,要测量灯泡的伏安特性,电压电流需从零开始测起,所以滑动变阻器采用分压式接法,灯泡在额定电压下工作的电阻R=,属于小电阻,电流表采取外接法.电路图如右图. ③电压表的示数为U,则灯泡两端的电压,通过电压表的电流,所以通过灯泡的电流. 根据欧姆定律得,. 故答案为:(1)C有错,错在拉开的角度太大,拉开的角度应该不大于5°; F有错,错在不应该求L和T的平均值,应该分别将L和T代入公式,求出重力加速度g,求g的平均值; G有错,错在没有保证在相同条件下,应该保持L相同,测出使用不同砝码时的周期T. (2)①(1)E ②如图 ③.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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