精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
（1）（6分）某實驗小組的同學準備在學校實驗室測本地重力加速度，同時驗證單擺的周期與擺球的質量無關．實驗室器材有：鐵架臺、長約1m的細線、刻度尺、天平、砝碼盒里質量不等的砝碼多個（每個不同質量砝碼的重心位置不同）、秒表．實驗小組的同學用砝碼代替單擺的擺球．
實驗步驟是：
A．選一個砝碼，記錄該砝碼的質量m，用細線系好砝碼，結點為P，細線的上端固定于鐵架臺鐵夾上的O點；
B． 用刻度尺測O、P之間細線的長度l，測出P點到砝碼幾何中心的距離d，設L=l+d；
C．將砝碼拉開一個大約30°的角度，然后由靜止釋放；
D．用秒表測出50次全振動的時間t，由T=
t
50
得到周期T；
E．改變O、P之間的細線的長度，再測一次，記下相應的L和T；
F．求出兩次測得的L和T的平均值，作為代入公式g=（
2π
T
）2L計算使用的數據，求得本地重力加速度g；
G．選用不同的砝碼，記錄不同砝碼的質量m，測出使用不同砝碼時的周期T；看周期T是否由于m不同而不同．
你認為以上哪些步驟有錯，分別寫出步驟前的字母序號并加以改正？
C有錯，錯在拉開的角度太大，拉開的角度應該不大于5°；
F有錯，錯在不應該求L和T的平均值，應該分別將L和T代入公式g=(
2π
T
)2L，求出重力加速度g，求g的平均值；
G有錯，錯在沒有保證在相同條件下，應該保持L相同，測出使用不同砝碼時的周期T．
C有錯，錯在拉開的角度太大，拉開的角度應該不大于5°；
F有錯，錯在不應該求L和T的平均值，應該分別將L和T代入公式g=(
2π
T
)2L，求出重力加速度g，求g的平均值；
G有錯，錯在沒有保證在相同條件下，應該保持L相同，測出使用不同砝碼時的周期T．
．
（2）某同學為了描繪一個“6V，9W”的小燈泡的伏安特性曲線，并測出該小燈泡在額定電壓下的準確電阻值，到實驗室尋找到了一些儀器，規(guī)格及數量如下：
A．電流表一只（0～3A，內阻約為0.5Ω）
B．電壓表一只（0～3V，內阻RV=3kΩ）
C．定值電阻R0=4kΩ
D．滑動變阻器R1（0～5Ω，額定電流為0.6A）
E．滑動變阻器R2（0～10Ω，額定電流為3A）
F．9V直流電源一個
G．開關、導線若干，待測燈泡一個
這位同學利用現有器材，結合所學知識，順利完成了實驗．
①該同學在實驗中滑動變阻器應選用是
E
E
（填器材序號字母）；
②請在虛線框中畫出實驗電路圖．




③按照電路設計，測量小燈泡在額定電壓下的準確電阻值時，電壓表的示數為U，電流表的示數為I．小燈泡在額定電壓下的準確電阻值的表達式是
U(RV+R0)
IRV-U
U(RV+R0)
IRV-U
（物理量均用所給字母表示）			


			


		

		
		
	

		

			

				

				
分析：（1）在學校實驗室測本地重力加速度，同時驗證單擺的周期與擺球的質量無關．注意單擺的擺角不能太大，在5°之內，采用多次測量取平均值，通過每次測量的L和T，求出重力加速度，從而求g的平均值．在驗證單擺的周期與擺球質量是否有關時，應控制其它量不變．
（2）①兩個滑動變阻器的總阻值都不大，通過其額定電流的大小選擇合適的滑動變阻器．
②測量電源電流需從零測起，滑動變阻器采用分壓式接法，通過燈泡電阻的大小分析其是大電阻還是小電阻，從而確定電流表的內外接．注意電壓表的量程偏小，需串聯定值電阻改裝成大量程的電壓表．
③通過歐姆定律及串并聯電路的特點，求出通過燈泡的電流和燈泡兩端的電壓，從而再根據歐姆定律求出燈泡的電阻．
解答：解：（1）C錯誤，因為單擺擺動的角度在5°之內，單擺的運動可視為簡諧運動．錯在拉開的角度太大，拉開的角度應該不大于5°；
F錯誤，通過多次測量取平均值，求得是g的平均值，錯在不應該求L和T的平均值，應該分別將L和T代入公式g=(
2π
T
)2L，求出重力加速度g，求g的平均值；
G錯誤，判斷單擺的周期是否與質量有關，應該控制其它量不變．錯在沒有保證在相同條件下，應該保持L相同，測出使用不同砝碼時的周期T．
（2）①燈泡的額定電流I=
P
U
=
9
6
A=1.5A，滑動變阻器采用分壓式接法，則通過滑動變阻器的電流會大于1.5A，滑動變阻器R1的額定電流為0.6A，不安全，所以選用滑動變阻器R2．故選E．
②電壓表的量程為3V，測量燈泡的電壓量程偏小，需串聯定值電阻改裝成大量程的電壓表，要測量燈泡的伏安特性，電壓電流需從零開始測起，所以滑動變阻器采用分壓式接法，燈泡在額定電壓下工作的電阻R=
U2
P
=4Ω，屬于小電阻，電流表采取外接法．電路圖如右圖．
③電壓表的示數為U，則燈泡兩端的電壓UL=
U
RV
(RV+R0)，通過電壓表的電流IV=
U
RV
，所以通過燈泡的電流IL=I-
U
RV
．
根據歐姆定律得，R=
U
RV
(RV+R0)
I-
U
RV
=
U(RV+R0)
IRV-U
．
故答案為：（1）C有錯，錯在拉開的角度太大，拉開的角度應該不大于5°；
F有錯，錯在不應該求L和T的平均值，應該分別將L和T代入公式g=(
2π
T
)2L，求出重力加速度g，求g的平均值；
G有錯，錯在沒有保證在相同條件下，應該保持L相同，測出使用不同砝碼時的周期T．
（2）①（1）E
②如圖
③R=
U
RV
(RV+R0)
I-
U
RV
=
U(RV+R0)
IRV-U
．
點評：解決本題的關鍵掌握實驗的原理，知道實驗的注意事項及操作流程，掌握器材選擇的原則．
				

							

			

			

			
			

		

	


		


		





			

		
		
				

				練習冊系列答案
		

		
				
			

					

				相關習題
			

						
		

			

				科目：高中物理
				來源：
				題型：閱讀理解
			


						
某實驗小組采用如圖1所示的裝置來探究“功與速度變化的關系”．實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面．實驗的部分步驟如下：

（1）將一塊一端帶有定滑輪的長木板固定在桌面上，在長木板的另一端固定打點計時器；
（2）把紙帶穿過打點計時器的限位孔，連在小車后端，用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；
（3）把小車拉到靠近打點計時器的位置，接通電源，從靜止開始釋放小車，得到一條紙帶；
（4）關閉電源，通過分析小車位移與速度的變化關系來研究合外力對小車所做的功與速度變化的關系．
圖2是實驗中得到的一條紙帶，點O為紙帶上的起始點，A、B、C是紙帶的三個計數點，相鄰兩個計數點間均有4個點未畫出，用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖所示，已知所用交變電源的頻率為50Hz，問：
（1）打B點時刻，小車的瞬時速度vB=
0.40
0.40
m/s．（結果保留兩位有效數字）
（2）本實驗中，若鉤碼下落高度為h1時合外力對小車所做的功W0，則當鉤碼下落h2時，合外力對小車所做的功為
h2
h1
w0
h2
h1
w0
．（用h1、h2、w0表示）
（3）實驗中，該小組同學畫出小車位移x與速度v的關系圖象如圖3所示．根據該圖形狀，某同學對W與v的關系作出的猜想，
肯定不正確的是
AC
AC
（填寫選項字母代號）
A．W∝v        B．W∝v2
C．W∝
1
v
       D．W∝v3
（4）在本實驗中，下列做法能有效地減小實驗誤差的是
ABC
ABC
（填寫選項字母代號）
A．把長木板右端適當墊高，以平衡摩擦力
B．實驗中控制鉤碼的質量，使其遠小于小車的總質量
C．調節(jié)滑輪高度，使拉小車的細線和長木板平行
D．先讓小車運動再接通打點計時器．


			


			

			查看答案和解析>>		

				
		

			

				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			


						
某實驗小組采用如圖1所示的裝置來探究“功與速度變化的關系”實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面．實驗的部分步驟如下：
①將一塊一端帶有定滑輪的長木板固定在桌面上，
在長木板的另一端固定打點計時器；
②把紙帶穿過打點計時器的限位孔，連在小車后端，
用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；
③把小車拉到靠近打點計時器的位置，接通電源，從靜止開始釋放小車，得到一條紙帶；
④關閉電源，通過分析小車位移與速度的變化關系來研究合外力對小車所做的功與速度變化的關系．
如圖2是實驗中得到的一條紙帶，點O為紙帶上的起始點，A、B、C是紙帶上的三個計數點，相鄰兩個計數點間均有4個點未畫出，用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖所示，已知所用交變電源的頻率為50Hz，問：
（1）打B點時刻，小車的瞬時速度vB=
0.40
0.40
m/s．（結果保留兩位有效數字）
（2）本實驗中，若鉤碼下落高度為h1時合外力對小車所做的功為W1，則當鉤碼下落h2時，合外力對小車所做的功為
h2
h1
W0
h2
h1
W0
．（用h1、h2、W1表示）

（3）實驗中，該小組同學畫出小車位移x與速率v的關系圖象如圖3所示．根據該圖線形狀，某同學對W與v的關系作出的猜想，肯定不正確的是
AC
AC
．
A．W∝v    B．W∝v2     C．W∝
1
v
      D．W∝v3．


			


			

			查看答案和解析>>		

				
		

			

				科目：高中物理
				來源：
				題型：閱讀理解
			


						
某實驗小組采用如圖甲所示的裝置來探究“功與速度變化的關系”．實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面．實驗的部分步驟如下：

（1）將一塊一頭帶有定滑輪的長木板固定放在桌面上，在長木板的另一端固定打點計時器．
（2）把紙帶穿過打點計時器的限位孔，連在小車后端，用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼．
（3）把小車拉到靠近打點計時器的位置，接通電源，從靜止開始釋放小車，得到一條紙帶．
（4）關閉電源，通過分析小車位移與速度的變化關系來研究外力對小車所做的功與速度變化的關系．
如圖乙是實驗中得到的一條紙帶，點O為紙帶上的起始點，A、B、C是紙帶的三個計數點，相鄰兩個計數點間均有4個點未畫出，利用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖所示，已知所用交變電源的頻率為50Hz，問：
①打B點時刻，小車的瞬時速度vB=
0.40
0.40
m/s．（結果保留兩位有效數字）
②本實驗中，若鉤碼下落高度為h1時外力對小車所做的功為w0，則當鉤碼下落h2時，外力對小車所做的功為
h2
h1
w0
h2
h1
w0
．（用h1、h2、w0表示）
③實驗中，該小組同學畫出小車位移x與速度v的關系圖象如圖丙所示．根據該圖形狀，某同學對W與v的關系作出的猜想，肯定不正確的是
AC
AC

A．W∝v  B．W∝v2   C． W∝
1
v
  D．W∝v3
④在本實驗中，下列做法能有效地減小實驗誤差的是
ABC
ABC

A．把軌道右端適當墊高，以平衡摩擦力．
B．實驗中控制鉤碼的質量，使其遠小于小車的總質量
C．調節(jié)滑輪高度，使拉小車的細線和長木板平行
D．先讓小車運動再接通打點計時器．


			


			

			查看答案和解析>>		

				
		

			

				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			


						
某實驗小組學生采用如圖1所示的裝置（實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面）用打點計時器得到一條紙帶后，通過分析“小車位移與速度變化的對應關系”來研究“合外力對小車所做的功與速度變化的關系”．下圖是實驗中得到的一條紙帶，點O為紙帶上的起始點，A、B、C是紙帶的三個連續(xù)的計數點，相鄰兩個計數點間均有4個點未畫出，用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖所示，已知所用交變電源的頻率為50Hz，問：
①打B點時刻，小車的瞬時速度vB=
0.80
0.80
m/s（結果保留兩位有效數字）
②實驗中，該小組同學畫出小車位移x與速度v的關系圖象如圖2所示．根據該圖形狀，某同學對W與v的關系作出的猜想，肯定不正確的是
BC
BC
（填寫選項字母代號）
A．Wccv2     B．Wccv      C．Wcc
1
v
         D．Wccv3
③本實驗中，若鉤碼下落高度為h1時合外力對小車所做的功W0，則當鉤碼下落h2時，合外力對小車所做的功為
h2
h1
W0
h2
h1
W0
．（用h1、h2、W0表示）


			


			

			查看答案和解析>>		

				
		

			

				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			


						
某學習小組的同學擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：
①小燈泡L，規(guī)格“4.5V．0.5A”；
②電流表A，量程0.6A，內阻r約為0.2Ω；
③電壓表V，量程15V，內阻約為15kΩ；
④滑動變阻器R，阻值范圍0～10Ω；
⑤學生電源E，電動勢6V，內阻不計；⑥開關S及導線若干．
（1）甲同學設計了如圖1所示的電路進行測量，請按照圖1電路圖把圖2實物圖中未完成的連線補充完整．
精英家教網
（2）乙同學經分析發(fā)現甲同學實驗精度不高，又從實驗室找來Ig=100μA，Rg=1000Ω的靈敏電流計和電阻箱（0-99999.9Ω），想把靈敏電流計改裝成量程為5V的電壓表，需要把電阻箱調成
 
Ω的阻值，并與靈敏電流計
 
（填“串”或“并”）聯在電路中來替代實驗中的電壓表．
（3）乙同學用改裝的電壓表實驗得到數據，現要以縱坐標表示通過電流表A的電流I，橫坐標表示通過靈敏電流計的電流IG，畫出I-IG圖線，他已經把數據畫在坐標紙上，請幫他把圖線畫出來．
精英家教網
（4）乙同學通過查找資料發(fā)現同等型號的小燈泡的燈絲在27℃時電阻是2.1Ω，并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關系為R=k（273+t），k為比例常數．請估算靈敏電流表的電流IG=60μA時該燈泡燈絲的溫度約為
 
℃．


			


			

			查看答案和解析>>		

			
	

		



同步練習冊答案