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(1)某同学做“用单摆测重力加速度”实验.
①用游标卡尺测量摆球直径d,把摆球用细线悬挂在铁架台上,用米尺测量出悬线长度l.某次测量摆球直径时游标卡尺示数部分如图所示,则摆球直径为d=______cm.

②在小钢球某次通过平衡位置时开始计时,并将这次通过平衡位置时记为0,数出以后小钢球通过平衡位置的次数为n,用停表记下所用的时间为t.请根据他的计数方法写出单摆周期的表达式:______.
③用上面的测量数据计算重力加速度的表达式为g=______.
(2)某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性图线,并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题.
①根据电路图,将图乙中的实验仪器连成完整的实验电路.
②连好电路后,开关闭合前,图甲中滑动变阻器R的滑片应置于______(填“a端”、“b端”或“ab正中间”).
③闭合开关,向b端调节滑动变阻器R的滑片,发现“电流表的示数为零,电压表的示数逐渐增大”,则分析电路的可能故障为______.
    A.小灯泡短路       B.小灯泡断路          C.电流表断路               D.滑动变阻器断路
④排除故障后,该同学完成了实验.根据实验数据,画出的小灯泡I--U图线如图.形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为______.
⑤根据I--U图线,可确定小灯泡在电压为2.0V时实际功率为______.(保留两位有效数字).

⑥已知小灯泡灯丝在27℃时电阻是1.5Ω,并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t),k为比例常数.
根据I--U图线,估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为______°C.
【答案】分析:(1)主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数;根据题意求出单摆的周期与摆长,应用单摆周期公式求出重力加速度表达式.
(2))①根据实物图画电路图,确定电流表的内外接和滑动变阻器的接法.
②分压电路闭合开关前滑片应在分得的电压最小处.
③根据电路故障现象分析电路故障原因.
④分析图象特点,根据欧姆定律分析答题.
⑤根据I-U图线确定电压为2.0V时的电流,通过P=UI求出小灯泡的实际功率.
⑥根据小灯泡灯丝在27℃时的电阻是6.0Ω,通过小灯泡灯丝电阻值 R 与灯丝温度 t 的关系为 R=k ( 273+t ),得出比例系数,再根据I-U 图线,估算该灯泡正常工作时的电阻,从而求出此时的温度.
解答:解:(1)①由图示游标卡尺可知,摆球的直径d=2.2cm+6×0.1mm=2.26cm;
②由实验步骤可知,单摆的周期T==
③单摆摆长L=l+,由单摆的周期公式T=2π可知,
重力加速度g==
(2)(2)①从实物图可以看成,电流表采用外接法,滑动变阻器采用的是分压式接法,根据要求作出电路图,如图所示.
②由电路图可知,闭合开关前,滑片应置于a端,此时分压电路分压最小.
③若灯泡短路、电流表和滑动变阻器断路,则电压表的读数均为零,故ACD错误,如果灯泡断路,则电压表与电流表组成分压电路,向b端调节滑动变阻器R的滑片,发现“电流表的示数为零,电压表的示数逐渐增大,故电路故障是灯泡断路,故选B.
④因为灯丝电阻受温度影响,随温度升高而增大,因此小灯泡伏安特性图线是曲线.
⑤从I-U图线可知,电压为2.0V时,电流为0.39A,则P=UI=2×0.39=0.78W.
⑥小灯泡灯丝在27℃时的电阻是1.5Ω,根据 R=k ( 273+t )得,k=0.005Ω/°C.
由图象可知,灯泡额定电压3V对应的电流为0.48A,当灯泡正常工作时电阻RL==6.25Ω
则t=-273=-273=977℃.
故答案为:(1)①2.26;②T=;③
(2)①电路图如图所示;②a端;③B;④灯丝的电阻随温度的升度而增大;⑤0.78;⑥977.
点评:(1)要掌握游标卡尺的读数方法,熟练应用单摆周期公式即可正确解题.
(2)本题考查了描绘小灯泡伏安特性图线实验中的实验原理图、数据处理等操作,尤其是结合图线进行数据处理的能力是考查的重点,在平时中要加强训练.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

如图1所示的装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成.光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度,导轨标尺可以测出两个光电门间的距离,另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.

下面说法正确的是
AB
AB
(填写字母代号)
A.用该装置可以测出滑块的加速度
B.用该装置验证牛顿第二定律时,要保证拉力近似
等于沙桶的重力,必须满足M>>m
C.可以用该装置验证机械能守恒定律,但必须满足M>>m
D.不能用该装置验证动能定理.
Ⅱ.有一圆柱体的未知合金,为测定其电阻率,某同学做了如下操作
(1)用螺旋测微器测其直径d,如图所示,读数是
11.095
11.095
 mm.
(2)再用游标卡尺测其长度l,如图所示,读数是
10.310
10.310
 cm.
(3)用多用电表粗测电阻
①首先选用“×l0”欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用
×1
×1
欧姆挡;
②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则该合金的阻值Rx大约是
11.0
11.0
Ω.
(4)精确地测量其电阻该同学手头上只有以下器材:A.电压表V2,量程15V,内阻约20kΩB.电流表A1(量程l00mA,内阻约为10Ω)
C.电阻箱R1,最大阻值为99.99Ω
D.滑动变阻器R2,最大阻值50Ω
E.电流表A2(量程100μA,内阻约100Ω)
F.滑动变阻器R3,最大阻值10kΩ
G.导线及单刀单掷、单刀双掷开关若干
H.电源(电动势约3V,内阻约为10Ω)
①该同学应选择合适的器材是
BCDGH
BCDGH
 (填写器材前面的字母),要求电表的示数应大于量程的三分之一,且滑动变阻器调节方便.
②请在虚线框中画出测量该合金电阻的电路图,并标上相应元件的符号.按图连接好线路之后,即可测出其阻值Rx.
(5)用以上所测量的物理量,写出电阻率的表达式
ρ=
Rxπd2
4l
ρ=
Rxπd2
4l

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)某同学得用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图2所示,图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等.
完成下列填空:(重力加速度取9.8m/s2
①设P1、P2、和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3,从图2中可读出|y1-y2|=
0.60
0.60
m,|y1-y3|=
1.60
1.60
m,|x1-x2|=
0.60
0.60
m(保留两位小数).
②若已测知抛出后小球在水平方向做匀速运动,利用(1)中读取的数据,求小球从P1运动到P2所用的时间为
0.20
0.20
s,小球抛出后的水平速度为
3.0
3.0
m/s(均可用根号表示).,
③已测得小球抛也前下滑的高度为0.50m,设E1和E2分别为开始下滑时和抛也时的机械能,则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失,
E1-E2
E1
×100%=
8.2
8.2
%(保留两位有效数字)
(2)某同学设计了如图3所示的电路测电源电动势E及内阻r和R1的阻值.实验器材有:待测电源E,待测电阻R1,电压表V(量程为1.5V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω);单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.
①先测电阻R1的阻值.请将该同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R和对应的电压表示数U1,保持电阻箱示数不变,
将S2切换到b
将S2切换到b
,读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为R1=
(U2-U1)R
U1
(U2-U1)R
U1

②该同学已经测得电阻R1=3.0Ω,继续测电源电动势E和内阻r的阻值.该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图4所示的图线,则电源电动势E=
5
5
V,内阻 r=
2
2
Ω.

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(1)某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D,用螺旋测微器测量其厚度d,示数如图所示.由图可读出D=
 
mm,d=
 
mm.
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(2)某同学使用如下器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验:
待测小灯泡(额定电压12V,工作时电阻为100Ω左右);
电源E(电动势为14V);
电压表V(量程为15V,内阻约为15kΩ);
电流表A(量程为100mA,内阻约为10Ω);
滑动变阻器(最大阻值为10Ω);
单刀单掷开关;导线若干.
1实验中,既要满足实验要求,又要减小误差,应选用的实验电路图
 

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②请根据所选的实验电路图在实物图上连线.
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③该同学描绘的小灯泡的伏安特性曲线如图所示,由图可求得小灯泡的额定功率为P=
 
W.(结果保留3位有效数字)
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④由小灯泡的伏安特性曲线可知:在较低电压区域(0~2V)内,小灯泡的电阻几乎不变;在较高电压区域(7~10V)内,小灯泡的电阻随电压的增大而
 
(填“增大”、“不变”或“减小”).它们变化规律不同的原因是
 

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(2007?天津模拟)(1)某同学用如图甲所示的实验装置,做《用双缝干涉测光的波长》的实验,他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮纹间的距离△x.转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐某一条亮纹(将这一条纹确定为第1亮条纹)的中心,此时游标尺上的示数情况如图丙所示;转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心,此时游标尺上的示数情况如图丁所示,则图丙的示数x1=
0.15
0.15
mm;图丁的示数x2=
8.95
8.95
mm.如果实验中所用的双缝间的距离d=0.20mm,双缝到屏的距离L=60cm,则计算波长的表达式λ=
(x2-x1)d
5L
(x2-x1)d
5L
(用已知量和直接测量量的符号表示).根据以上数据,可得实验中测出的光的波长λ=
5.87×10-7
5.87×10-7
m.

(2)在上述实验中,以白光为光源,将光源与单缝间的滤光片取走,在屏上能观察到彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时
C
C
(填字母代号)
A.只有红色和绿色的干涉条纹,其它颜色的干涉条纹消失
B.红色和绿色的干涉条纹消失,其它颜色的干涉条纹仍然存在
C.任何颜色的干涉条纹都不存在,但屏上仍有亮光
D.屏上无任何亮光.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)某同学利用图中装置做“用双缝干涉测光的波长”实验,下列说法中正确的是
 

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A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄
B.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
C.换一个双缝间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
D.去掉滤光片后,干涉现象消失
(2)实验用的光具座上所带的测量头是游标卡尺,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(图甲),游标卡尺的示数如图(a)所示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(图乙),游标卡尺的示数如图(b)所示,图(a)中游标卡尺的示数为
 
mm,图(b)中游标卡尺的示数为
 
mm.已知双缝间距为d=0.50mm,从双缝到屏的距离为l=1.000m,可求得所测光的波长为
 
m(保留3位有效数字).
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