Question

（2011?懷柔區(qū)模擬）（1）在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：
①用二十分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑的結(jié)果如圖1所示．
則小球的直徑為

17.15

mm．
②為了減小測(cè)量周期的誤差，擺球應(yīng)在經(jīng)過(guò)最

低

（填“高”或“低”）點(diǎn)的位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，并用秒表測(cè)量單擺完成多次全振動(dòng)所用的時(shí)間求出周期．
③若用L表示擺長(zhǎng)，單擺完成30次全振動(dòng)所用時(shí)間為t，那么重力加速度的表達(dá)式為g=

3600π2L

t2

．
（2）某興趣小組為了測(cè)量一待測(cè)電阻絲的阻值R_x，先用多用電表粗測(cè)出它的阻值約為9Ω，用再千分尺測(cè)量該段電阻絲的直徑，如圖2所示，然后再用伏安法精確地測(cè)量．實(shí)驗(yàn)室里準(zhǔn)備了以下器材：
A．多用電表
B．電壓表V_l，量程3V，內(nèi)阻約5kΩ
C．電壓表V₂，量程15V，內(nèi)阻約25kΩ
D．電流表A_l，量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω
E．電流表A₂，量程3A，內(nèi)阻約0.04Ω
F．電源，電動(dòng)勢(shì)E=4.5V
G．滑動(dòng)變阻器R_l，最大阻值5Ω，最大電流為3A
H．滑動(dòng)變阻器R₂，最大阻值200Ω，最大電流為1.5A
I．電鍵S、導(dǎo)線若干
①則此金屬絲的直徑是

1.010

mm
②在用伏安法測(cè)量該電阻的阻值時(shí)，要求盡可能準(zhǔn)確，并且待測(cè)電阻的電壓從零開始可以連續(xù)調(diào)節(jié)，則在上述提供的器材中電壓表應(yīng)選

B

；電流表應(yīng)選

D

；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選

G

．（填器材前面的字母代號(hào)）
③在虛線框內(nèi)畫出用伏安法測(cè)量該電阻的阻值時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路圖．

Answer 1

分析：（1）①20分度游標(biāo)卡尺游標(biāo)每一分度表示長(zhǎng)度為0.05mm，由主尺讀出整毫米數(shù)，根據(jù)游標(biāo)尺上第幾條刻度線與主尺對(duì)齊，讀出毫米的小數(shù)部分．②擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，速度最大，相同空間尺度誤差引起的時(shí)間誤差最�。�③根據(jù)周期公式求出重力加速度表達(dá)式．
（2）①千分尺固定刻度最小分度為1mm，可動(dòng)刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度讀出整毫米數(shù)包括半毫米數(shù)，由可動(dòng)刻度讀出毫米的小數(shù)部分．②將電路分為測(cè)量電路和控制電路兩部分．測(cè)量電路采用伏安法．根據(jù)電壓表、電流表與待測(cè)電阻阻值倍數(shù)關(guān)系，選擇電流表外接法．要求待測(cè)電阻的電壓從零開始可以連續(xù)調(diào)節(jié)，變阻器采用分壓接法．估算電流的最大值，選擇電流表量程．

解答：解：（1）①主尺讀數(shù)為17mm，游標(biāo)尺上以、第3條刻度線與主尺對(duì)齊，讀數(shù)為3×0.05mm=0.15mm，則小球的直徑為17.15mm．
       ②擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，速度最大，相同空間尺度誤差引起的時(shí)間誤差最�。�故擺球應(yīng)在經(jīng)過(guò)最 低點(diǎn)的位置時(shí)開始計(jì)時(shí)．R
          ③T=

t

30

，又T=2π

L g

，得到g=

3600π2L

t2

    （2）①固定刻度讀數(shù)為1mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.010mm，則此金屬絲的直徑為1.010mm．
         ②電源的電動(dòng)勢(shì)E=4.5V，電壓表選B．
         待測(cè)電阻中最大電流約為I_max=

E

Rx

=0.5A，故電流表選D．
因?yàn)?span id="rzqvw78" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

RV

Rx

≈555.6，

Rx

RA

≈45，則因?yàn)?span id="03btzqy" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

RV

Rx

＞

Rx

RA

  故選擇電流表外接法．
由于待測(cè)電阻的電壓從零開始可以連續(xù)調(diào)節(jié)，變阻器采用分壓式接法．
       ③電路圖如圖所示
故本題答案是：
   （1）①17.15  ②低   ③

3600π2L

t2

   （2）①1.010       ②B    D   G  
        ③如圖所示

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于電流表量程的選擇往往要估算電路中電流的最大值，估算時(shí)電表的影響可近似不考慮．