Question

（1）某同學(xué)做“用單擺測定重力加速度”實(shí)驗(yàn)．先測得擺線長為101.00cm，擺球直徑為2.00cm，然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間為101.1s．則
①他測得的重力加速度g=

 

m/s²．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
②他測得的g值偏大．可能的原因是

 

．
A．測擺線長時擺線拉得過緊
B．?dāng)[線上端沒有牢固地系于懸點(diǎn)，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了
C．開始計(jì)時的時候，秒表過早按下
D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動數(shù)為50次
（2）某同學(xué)做“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)．
①他采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測量．圖2給出了做實(shí)驗(yàn)所需要的各種儀器．請你按電路圖把它們連成實(shí)驗(yàn)電路．
②這位同學(xué)測量時記錄了5組數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)填入了以下表格中．請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖3中畫出U-I圖線．根據(jù)圖線求出電池的電動勢E=

 

V，內(nèi)阻r=

 

Ω．

次數(shù)	1	2	3	4	5
I（A）	0.15	0.25	0.36	0.45	0.56
U（V）	1.40	1.35	1.30	1.25	1.20

③這位同學(xué)對以上實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了誤差分析．其中正確的是

 

．
A．實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電壓表的分流作用
B．實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電流表的分壓作用
C．實(shí)驗(yàn)測出的電動勢小于真實(shí)值
D．實(shí)驗(yàn)測出的內(nèi)阻大于真實(shí)值．

Answer 1

分析：（1）單擺的擺長等于線長加擺球的半徑．根據(jù)單擺振動50次所用的時間為101.5s求出單擺振動一次所用的時間，即為周期．根據(jù)單擺的周期公式求出重力加速度．
根據(jù)重力加速度的表達(dá)式，分析g值偏小可能的原因．
（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖．通過表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，作出U-I圖線，圖線的縱軸截距表示電動勢，圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻．通過作出U-I的實(shí)際圖線和測量圖線判斷測量電動勢和內(nèi)阻的誤差．

解答：解：（1）①單擺的擺長L=l+r=101.00cm+

1

2

×2.00cm=102.00cm=1.02m，單擺的周期T=

t

n

=2.02s
由單擺的周期公式T=2π

L g

得，g=

4π2L

T2

代入解得，g=9.84m/s²
②A．測擺線長時擺線拉得過緊，擺長偏大，所以g值偏大．故A正確
B．?dāng)[線上端沒有牢固地系于懸點(diǎn)，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了，測得的單擺周期變大，測得的g應(yīng)偏小．故B錯誤
C．開始計(jì)時的時候，秒表過早按下，測得的單擺周期變大，測得的g應(yīng)偏小．故C錯誤．
D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動數(shù)為50次，根據(jù)T=

t

n

求出的周期變小，g偏大．故D正確．
故選AD．
（2）①實(shí)物連線圖如圖所示．

②U-I圖線如圖所示，縱軸截距表示電動勢，E=1.48V，圖線的斜率絕對值表示內(nèi)阻，則r=

△U

△I

=0.50Ω．
③A、在測量電源的電動勢和內(nèi)阻時，電壓表測量電源的外電壓準(zhǔn)確，電流表測量通過電源的電流偏小，因?yàn)殡妷罕砥鸱至髯饔茫�故A正確，B錯誤
C、作出U-I圖線實(shí)際圖線和測量圖線，如圖所示，知電動勢的測量值偏小，內(nèi)電阻的測量值偏�。�故C錯誤，D正確．
故選AC．

故答案為：（1）①9.84　  
②AD  
（2）①如圖
②U-I圖線略，1.48，0.50　　③AC

點(diǎn)評：（1）單擺的周期采用累積法測量可減小誤差．對于測量誤差可根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析．圖線可利用數(shù)學(xué)知識分析其物理意義．
（2）解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理，會運(yùn)用圖象法求解電源的電動勢和內(nèi)阻．以及知道誤差形成的原因．