Question

（1）在“用單擺測定重力加速度的實驗中”
①用游標卡尺測量擺球直徑的情況如圖甲所示，讀出擺球直徑

 

cm．
②測單擺周期時，當擺球經過

 

時開始計時并計1次，測出經過該位置N次所用時間為t，則單擺周期為

 

．
③若測量出多組周期T、擺長L數值后，畫出T²-L圖象如圖乙，則此圖線的斜率的物理意義是

 

A．g       B.

1

g

        C.

4π2

g

      D.

g

4π2

（2）在測定一節干電池的電動勢和內電阻的實驗中，備有下列器材可供選擇：
A．干電池（電動勢E約為1.5V，內電阻r約為1.0Ω）；
B．電流表G（滿偏電流2.0mA，內阻Rg=10Ω）；
C．電流表A（量程0～0.6A，內阻約為0.5Ω）；
D．滑動變阻器R₁（0～20Ω，3A）；
E．滑動變阻器R₂（0～150Ω，2A）；
F．定值電阻R₃=990Ω；
G．開關K和導線若干．
（1）為了能準確地進行測量，也為了操作方便，實驗中應選用的滑動變阻器是

 

（填寫字母代號）
（2）請在方框中畫出實驗電路圖．

Answer 1

分析：1、①游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標尺讀數，不需估讀．
②擺球每半個周期通過一次平衡位置，根據n=

N-1

2

，求出周期．
③本實驗測量重力加速度的原理是單擺的周期公式T=2π

l g

，轉換為T²=

4π2l

g

，結合數學知識分析T²-L圖象斜率的物理意義．
2、由題目中給出的信息可知干電池的電動勢以及內電阻，根據滑動變阻器的作用可以得出應選擇的滑動變阻器；
根據本實驗中的實驗原理可知實驗方法，再結合實驗中給出的儀器可以得出正確的電路圖．

解答：解：1、①這是10分度的游標卡尺，游標尺每一分度表示的長度為0.1mm，主尺的讀數為20mm，游標尺上第6條刻度線與主尺對齊，讀數為6×0.1mm=0.6mm，所以擺球直徑讀數為d=20mm+0.6mm=20.6mm=2.06cm
②由題意，當擺球經過平衡位置時開始計時并計1次，而擺球每半個周期通過一次平衡位置，
則有擺動的周期數為：n=

N-1

2

，
則得周期為：T=

2t

N-1

．
③由單擺的周期公式T=2π

l g

，得：T²=

4π2l

g

，
根據數學知識得知，T²-L圖象的斜率k=

4π2

g

，故選：C．
2、①測量電動勢和內電阻需要有電壓表和電流表；但題目中只給出兩個電流表；但其中一個電流表G的內阻已知，可以把內阻已知的電流表和定值電阻串聯改裝成一個電壓表．同時因電流表量程較大，故為了減少誤差，滑動變阻器需選小電阻，故選R₁，即D．
②設計實驗原理圖如圖所示

故答案為：1、①2.06；②平衡位置，

2t

N-1

；③C．
2、①D；②如圖

點評：1、游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀，但要注意游標的精度．單擺測g的原理是單擺的周期公式T=2π

l g

，要理解時間與周期之間的關系，運用累積法測量周期．要能夠根據數學轉換，理解圖象的物理意義，此題屬于基本題目．
2、測量電源的電動勢和內電阻電路只需要采用簡單的串聯接法即可，但在探究性的實驗中要注意正確地選擇儀器．