(1)在“利用單擺測重力加速度”的實驗中,測得單擺的擺角小于5°,完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得的擺線長為L,用螺旋測微器測得擺球的直徑為d.
①用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式g=
4π2n2(L+
d
2
)
t2
4π2n2(L+
d
2
)
t2

②從圖1可知,擺球直徑d的讀數(shù)為
5.980
5.980

③實驗中有個同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的
BC
BC

A、懸點未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了
B、把n次全振動的時間誤作為(n+1)次全振動的時間
C、以擺線長作為擺長來計算
(2)如圖2所示是測量通電螺線管A內(nèi)部磁感應(yīng)強度B及其與電流I關(guān)系的實驗裝置.將截面積為S、匝數(shù)為N的小試測線圈P置于螺線管A中間,試測線圈平面與螺線管的軸線垂直,可認(rèn)為穿過該試測線圈的磁場均勻.將試測線圈引線的兩端與沖擊電流計D相連.撥動雙刀雙擲換向開關(guān)K,改變通入螺線管的電流方向,而不改變電流大小,在P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流引起D的指針偏轉(zhuǎn).
實驗次數(shù) I(A) B(×10-3T)
1 0.5 0.62
2 1.0 1.25
3 1.5 1.88
4 2.0 2.51
5 2.5 3.12
①將開關(guān)合到位置1,待螺線管A中的電流穩(wěn)定后,再將K從位置1撥到位置2,測得D的最大偏轉(zhuǎn)距離為dm,已知沖擊電流計的磁通靈敏度為Dφ,Dφ=
dm
N△?
,式中△?為單匝試測線圈磁通量的變化量.則試測線圈所在處磁感應(yīng)強度B=
dm
2NDΦS
dm
2NDΦS
;若將K從位置1撥到位置2的過程所用的時間為△t,則試測線圈P中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢E=
dm
D?△t
dm
D?△t

②調(diào)節(jié)可變電阻R,多次改變電流并撥動K,得到A中電流I和磁感應(yīng)強度B的數(shù)據(jù),見右表.由此可得,螺線管A內(nèi)部在感應(yīng)強度B和電流I的關(guān)系為B=
0.00125I
0.00125I

③為了減小實驗誤差,提高測量的準(zhǔn)確性,可采取的措施有
AB
AB

A.適當(dāng)增加試測線圈的匝數(shù)N     B.適當(dāng)增大試測線圈的橫截面積S
C.適當(dāng)增大可變電阻R的阻值     D.適當(dāng)撥長撥動開關(guān)的時間△t.
分析:(1)①單擺擺長等于擺線長度與擺球半徑之和,由單擺周期公式求出重力加速度的表達式.②螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù).
③根據(jù)單擺的周期公式T=2π
l
g
得出重力加速度的表達式,從而判斷出引起重力加速度測量值偏大的原因.
(2)①開關(guān)K從位置1撥到位置2時,所形成的磁場方向發(fā)生改變,注意根據(jù)磁通量的定義式和法拉第電磁感應(yīng)定律求解即可.
②根據(jù)表中所給數(shù)據(jù)可知,螺線管A內(nèi)部的感應(yīng)強度B和電流I成正比例關(guān)系.
③根據(jù)題意增大回路中的感應(yīng)電流即能增大測量的準(zhǔn)確性.
解答:解:(1)①單擺周期T=
t
n
,單擺擺長l=L+
d
2
,由單擺周期公式T=2π
l
g
,
可得重力加速度g=
4π2n2(L+
d
2
)
t2
;
②由圖示螺旋測微器可知,固定刻度示數(shù)為5.5mm,可動刻度示數(shù)為48.0×0.01mm=0.480mm,則螺旋測微器的示數(shù)為5.5mm+0.480mm=5.980mm;
③根據(jù)單擺的周期公式T=2π
l
g
得,g=
4π2l
T2

A、懸點未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長,單擺實際振動的周期變大,由上式可知,重力加速度偏。蔄錯誤.
B、把n次全振動的時間t誤作為(n+1)次全振動的時間,測得周期偏小,則測量的重力加速度偏大.故B正確.
C、以擺線長加小球直徑作為擺長來計算了,測得擺長偏大,則測得的重力加速度偏大.故C正確.
(2)①設(shè)試測線圈所在處磁感應(yīng)強度大小為B,則K從位置1撥到位置2磁通量的變化量大小為:△Φ=2Bs,結(jié)合Dφ=
dm
N△?

解得:B=
dm
2NDΦS
;
線圈中電動勢為:E=n
△Φ
△t
=
dm
D?△t

②分析表中數(shù)據(jù)可知,螺線管A內(nèi)部的感應(yīng)強度B和電流I的關(guān)系成正比即B=KI,由表中數(shù)據(jù)求得K=0.00125,.
③根據(jù)公式E=n
△Φ
△t
,可知增大線圈匝數(shù)和磁通量的變化率即可增大測量的準(zhǔn)確性,由于該題中磁通量的變化由磁場引起,因此增大面積也可增大磁通量的變化率,故AB正確,CD錯誤.
故選AB
故答案為:
(1)①
4π2n2(L+
d
2
)
t2
;②5.980;③BC.
(2)①
dm
D?△t
;②B=kI(或0.00125I);  ③A、B.
點評:第1題要熟練應(yīng)用單擺周期公式、掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法,即可正確解題.能根據(jù)實驗原理分析誤差形成的原因.
第2題考查巧妙,新穎,通過實驗考查了對法拉第電磁感應(yīng)的理解和應(yīng)用,在平時訓(xùn)練中要通過各種角度、途徑來理解基本規(guī)律.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)在“利用單擺測重力加速度”的實驗中,測得單擺的擺角小于5°,完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得的擺線長為L,用五十分度的游標(biāo)卡尺測得擺球的直徑d.
①用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式g=
4π2n2(L+
d
2
)
t2
4π2n2(L+
d
2
)
t2

②從圖1可知,擺球直徑d的讀數(shù)(分尺標(biāo)度為5與主尺某一刻度線對齊)為
1.750
1.750
cm.
(2)將傾角為θ的光滑絕緣斜面放置在一個足夠大的勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度為B,一個質(zhì)量為m、帶電量為q的小物體在斜面上由靜止開始下滑(設(shè)斜面足夠長)如圖2所示,滑到某一位置開始離開,求:
①物體帶電荷性質(zhì)
負(fù)電
負(fù)電

②物體離開斜面時的速度及物體在斜面上滑行的長度是
m2g(cosθ)2
2q2B2sinθ
m2g(cosθ)2
2q2B2sinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?武漢模擬)(1)在“利用單擺測重力加速度”實驗中,測得單擺擺角小于 5°,完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得擺線長為 L,用螺旋測微器側(cè)得擺球直徑為d.
①用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達形式g=
4π2(L+
d
2
)n2
t2
4π2(L+
d
2
)n2
t2

②從圖1可知,擺球直徑 d 的讀數(shù)為
5.980
5.980
mm

③實驗中某同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己測得的重力加速度值總是偏大,其原因可能是
C
C

A.懸點未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了
B.單擺所用擺球質(zhì)量太大
C.把n次全振動時間誤作(n+l )次全振動時間
D.以擺線長作為擺長來計算
( 2 )將滿偏電流Ig=50μA、內(nèi)阻未知的電流表G改裝成電流表并進行校準(zhǔn).
①利用如圖2所示電路測量電流表內(nèi)阻(圖中電源電動勢 E=4V ):先閉合S1,調(diào)節(jié) R,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;再閉合S2,保持 R 不變,調(diào)節(jié) R',使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的 3/5,讀出此時 R'的阻值為 1425Ω,則電流表內(nèi)阻測量值Rg=
950
950
Ω.
②將該表改裝成量程為 1mA 的電流表 A,需
(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”),阻值為 R0=
50
50
Ω的電阻.
③用標(biāo)準(zhǔn)電流表 A1對改裝好的電流表 A 進行校準(zhǔn),請在方框內(nèi)畫出實驗電路圖并按電路圖連接實物圖.

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實驗題:
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(1)①在利用單擺測重力加速度的實驗中,甲組同學(xué)用游標(biāo)卡尺測出小球的直徑如圖1所示.則該小球的直徑為
 
cm.
②乙組同學(xué)在實驗中測出多組擺長和運動的周期,根據(jù)實驗數(shù)據(jù),作出T2-L的關(guān)系圖象如圖2所示,該同學(xué)在實驗中出現(xiàn)的錯誤可能是計算擺長時
 
(選填“漏加”或“多加”)了小球的半徑.
③雖然實驗中出現(xiàn)了錯誤,但根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù),仍可算出準(zhǔn)確的重力加速度,其值為
 
rn/s2(最后結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(2)用半偏法測電流表內(nèi)阻,提供的器材如下:
干電池(電動勢E約為1.5V,內(nèi)阻r約為10Ω)、待測電流表A(0~50μA,內(nèi)阻約4kΩ)、電阻箱R1、R2(均為0~99999.9Ω)、電鍵、導(dǎo)線若干.
①實驗電路如圖3,有關(guān)實驗操作及測量如下:
I.只閉合S,當(dāng)調(diào)節(jié)R1到26090.0Ω時,電流表A滿偏;
Ⅱ.再閉合S1,R2調(diào)為3770.0Ω時,電流表A半偏,由此可得電流表的內(nèi)阻Rg的測量值為
 
Ω.
②半偏法測量電流表內(nèi)阻時,要求R1>Rg(比值R1/Rg越大.測量誤差越。,本實驗中R1雖比Rg大.但兩者之比不是很大,因此導(dǎo)致Rg的測量誤差較大.具體分析如下:電流表A半偏時的回路總電阻比全偏時的回路總電阻
 
(填“偏大”或“偏小”),導(dǎo)致這時的總電流
 
(選填“變大”或“變小”),半偏時R2
 
Rg(填“大于”或“小于”).
③為減小Rg的測量誤差,可以通過補償回路總電阻的方法,即把半偏時回路的總電阻的變化補回來.具體的數(shù)值可以通過估算得出,實際操作如下:在①中粗測出Rg后,再把R1先增加到
 
Ω[用第①問中的有關(guān)條件求得具體數(shù)值],再調(diào)節(jié)R2使電流表
 
.用這時R2的值表示Rg的測量值,如此多次補償即可使誤差盡量得以減小.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)在“利用單擺測重力加速度”的實驗中,測得單擺的擺角小于50,完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得的擺線長為L,用螺旋測微器測得擺球的直徑為d.
①用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式g=
4π2n2(L+
d
2
)
t2
4π2n2(L+
d
2
)
t2

②從圖1可知,擺球直徑d的讀數(shù)為
5.980mm
5.980mm

③實驗中有個同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的
C
C


A.懸點未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了
B.單擺所用的擺球質(zhì)量太大
C.把n次全振動的時間誤作為(n+1)次全振動的時間
D.以擺線長作為擺長來計算
(2)在測定電阻的實驗中,若待測電阻Rx約為3Ω,其發(fā)熱功率不超過0.75W,備有的部分器材有:A.6V電池組;B.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.5Ω);C.電流表(0~3A,內(nèi)阻0.01Ω);D.電壓表(0~3V,內(nèi)阻1kΩ);E.電壓表(0~15V,內(nèi)阻5kΩ);F.滑動變阻器(0~50Ω,額定電流1A).要求:①要盡量減小實驗誤差,②電壓表讀數(shù)從零開始變化.
①上述器材中應(yīng)選用的是
ABDF
ABDF
(用字母代替).
②在實驗中,有的同學(xué)連成圖2所示電路,其中
a,b,c,…,k是表示接線柱的字母.請將圖中接線
錯誤(用導(dǎo)線兩端接線柱的字母表示)、引起的后果、
改正的方法(改接、撤消或增添),分別填寫在下面相應(yīng)的表格中.
接線錯誤 引起的后果 改正的方法
ce
ce
可能引起短路,損壞電源;可能燒毀電流表或電阻Rx
可能引起短路,損壞電源;可能燒毀電流表或電阻Rx
撤銷ce連線
撤銷ce連線
ef
ef
使電流表內(nèi)接,增大了實驗誤差
使電流表內(nèi)接,增大了實驗誤差
撤消ef,連接eh
撤消ef,連接eh
fi,hj
fi,hj
電流表指針反偏,燒壞電流表
電流表指針反偏,燒壞電流表
撤消hj,連接ij
撤消hj,連接ij

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同步練習(xí)冊答案