Question

I．一礦區(qū)的重力加速度偏大，某同學(xué)“用單擺測(cè)定重力加速度”實(shí)驗(yàn)探究該問(wèn)題．]
（1）用最小分度為毫米的米尺測(cè)得擺線的長(zhǎng)度為990.8mm，用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球的直徑如圖1所示，擺球的直徑為_(kāi)_____mm．
（2）把擺球從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度由靜止釋放，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，用秒表測(cè)出單擺做50次全振動(dòng)所用的時(shí)間，秒表讀數(shù)如圖2所示，讀出所經(jīng)歷的時(shí)間，單擺的周期為_(kāi)_____s．
（3）測(cè)得當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為_(kāi)_____m/s²．（保留3位有效數(shù)字）
II．一塊電流表的內(nèi)阻大約是幾百歐，某同學(xué)用如圖3電路測(cè)量其內(nèi)阻和滿(mǎn)偏電流，部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①選擇器材：兩個(gè)電阻箱、2節(jié)干電池（每節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻不計(jì)）、2個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線；
②按如圖3所示的電路圖連接好器材，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁、S₂，將電阻箱1的電阻調(diào)至最大；
③閉合開(kāi)關(guān)S₁，調(diào)節(jié)電阻箱1，并同時(shí)觀察電流表指針，當(dāng)指針處于滿(mǎn)偏刻度時(shí)，讀取電阻箱1的阻值為500Ω；
④保持電阻箱1的電阻不變，再閉合開(kāi)關(guān)S₂，只調(diào)節(jié)電阻箱2，并同時(shí)觀測(cè)電流表指針，當(dāng)指針處于半偏刻度時(shí)，讀取電阻箱2的阻值為250Ω．
通過(guò)分析與計(jì)算可知：
（1）電流表內(nèi)阻的測(cè)量值 R_A=______；電流表的滿(mǎn)偏電流值 I_g=______；
（2）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表滿(mǎn)偏刻度的標(biāo)稱(chēng)值為“3A”，與測(cè)量值完全不符．于是將一個(gè)電阻箱與電流表并聯(lián)進(jìn)行改裝，使改裝后的電流表量程與滿(mǎn)偏刻度的標(biāo)稱(chēng)值相符，則改裝后的電流表的內(nèi)阻

R

/A

=_______．

Answer 1

Ⅰ（1）由圖1所示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)是1.8cm=18mm，
游標(biāo)尺示數(shù)是4×0.1mm=0.4mm，游標(biāo)卡尺示數(shù)，即擺球的直徑為18mm+0.4mm=18.4mm；
（2）由圖2所示秒表可知，分針示數(shù)是1min=60s，秒針示數(shù)是40s，則秒表示數(shù)是60s+40s=100s，
單擺周期T=

t

n

=

100s

50

=2s；
（3）單擺擺長(zhǎng)L=l+

d

2

=990.8mm+

18.4mm

2

=1000mm=1m；
由單擺周期公式T=2π

L g

，可知重力加速度：g=

4π2L

T2

=

4×(3.14)2×1m

(2s)2

≈9.86m/s²；
Ⅱ（1）由題意知電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V×2=3V；
閉合開(kāi)關(guān)S₁，斷開(kāi)S₂時(shí)，電阻箱1與電流表串連接入電路，
當(dāng)指針處于滿(mǎn)偏刻度時(shí)，讀取電阻箱1的阻值為500Ω，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律可得：E=I_g（R_A+R₁），即：3V=I_g（R_A+500Ω）  ①，
閉合開(kāi)關(guān)S₁、S₂時(shí)，電流表與電阻箱2并聯(lián)，然后與電阻箱1串聯(lián)，
電阻箱1阻值不變，電流表指針處于半偏刻度，電阻箱2的阻值為250Ω，
此時(shí)電流表兩端電壓為：U_A=I_AR_A=

Ig

2

×R_A，流過(guò)電阻箱2的電流：
I₂=

U2

R2

=

UA

R2

=

IgRA 2

R2

=

IgRA

2×250Ω

=

IgRA

500Ω

，干路電流I=I_A+I₂=

Ig

2

+

IgRA

500Ω

，
由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律可得：E=+U_A+U₁=

IgRA

2

+IR₁═

IgRA

2

+（

Ig

2

+

IgRA

500Ω

）R₁，
即3V═

IgRA

2

+（

Ig

2

+

IgRA

500Ω

）×500Ω    ②，
由①②解得：R_A=500Ω，I_g=0.003A=3mA；
（2）電流表的滿(mǎn)偏電壓U_A=I_gR_A=0.003A×500Ω=1.5V，
改裝后電流表的內(nèi)阻R_A′=

UA

Ig′

=

1.5V

3A

=0.5Ω．
故答案為：I、（1）18.4；（2）2.0；（3）9.86；
II、（1）500Ω；（2）3mA；（3）0.5Ω．