Question

（1）在“用单摆测定重力加速度”的实验中
①为了较准确地测出重力加速度，可选用的器材为______（填正确选项的序号）
A．40cm长的结实细线、小木球、秒表、米尺、铁架台
B．40cm长的结实细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
C．100cm长的结实细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
D．100cm长的结实细线、大木球、秒表、米尺、铁架台
②用游标为10分度的卡尺测量小球的直径，某次测量的示数如图所示，读出小球直径d的值为______m．

③某次测得单摆摆线的长度为L（m），小球直径为d（m），此单摆完成n次全振动所用时间为t（s），则重力加速度可表示为g=______．
（2）某研究性学习小组欲用图1所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻．

①先直接用多用电表测定该电池的电动势．在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图2，其示数为______V．
电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R起保护作用．除电池、开关和导线外，可供选用的实验器材还有：
电流表：A（量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω）；（量程0～3A，内阻约为0.05Ω）；
电压表：V（量程0～3V，内阻约6kΩ）；（量程0～15V，内阻约15kΩ）；
定值电阻：R（阻值1Ω）；（阻值10Ω）；
滑动变阻器：R（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）（阻值范围0～1kΩ、额定电流1A）
②为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表的量程为______，电压表的量程为______，定值电阻R的阻值为______，滑动变阻器的阻值范围为______．
③根据电路图，在下图3所示的实物上画出连线（部分线已画出）．

④按正确的器材连接好实验电路后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U，并作记录．某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图4中画出U-I图线．

	1	2	3	4	5	6
I/A	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.40
U/V	1.32	1.25	1.18	1.18	1.04	0.90

⑤根据图线得到被测电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω（结果保留三位有效数字）．
⑥用该实验电路测出的电动势值E_测______实际值；内阻R_测______实际值．（选填“＞”、“＜”或“=”）
⑦引起该实验系统误差的主要原因是______．
A．由于电压表和电流表读数不准确引起误差
B．用图象法求E和r时，由于作图不准确造成误差
C．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小
D．保护电阻R的使用．

Answer

（1）①根据实验要求，摆长1m左右，体积较小的实心金属球，测量周期用秒表；
②考查游标卡尺和秒表的读数：先读主尺（只读整数），再加上游标尺（格数乘以分度分之一，格数找对齐的一个不估读）；
③根据周期公式即可解答；
（2）干电池电动势一般约为1.5V，以此判定电压表量程；电流表量程、滑动变阻器与定值电阻选择时应兼顾电路安全和偏转范围．根据电路图连接实物图，根据U-I图象做坐标轴的交点求解电动势和内阻．
【解析】
（1）①根据实验要求，摆长1m左右，用米尺测量，体积较小的实心金属球，选小钢球，测量周期用秒表，故选C；
②直径：主尺：1.6cm，游标尺对齐格数：2个格，读数：2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以直径为：1.6+0.02=1.62cm=1.62×10-2m
③单摆完成n次全振动所用时间为t，所以T=，根据单摆周期公式T=得：g==
（2）①由图可知，其示数为1.75V；
②由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大，故选1Ω；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象．
③根据电路图，画出的实物图如图所示，
④描点法作图，如图所示：
⑤根据U-I图象可知，与U轴的交点表示电动势，所以E=1.45V，r==1.37Ω
⑥关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小．本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成E测＜E真，r测＜r真．
⑦由⑥的分析可知，引起该实验系统误差的主要原因是电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小
，故选C
故答案为：（1）①C   ②1.62×10-2  ③
（2）①1.75   ②0～0.6A，0～3 V，1Ω，0～10Ω
③如图所示      ④如图所示 
⑤1.45，1.37 ⑥＜，＜
⑦C