Question

（1）某同學(xué)用單擺測(cè)重力加速度，他將單擺掛起后，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)步驟：
①測(cè)擺長(zhǎng)l：用米尺量出擺線(xiàn)的長(zhǎng)度；
②測(cè)周期T：將擺球拉起，擺角小于5°時(shí)自由釋放擺球，在擺球某次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，將此作為第一次，接著一直數(shù)到擺球第60次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，按下秒表停止計(jì)時(shí)，讀出這段時(shí)間t，算出單擺的周期T=

t

60

；
③將所測(cè)量的 l和T值代入單擺周期公式，算出重力加速度g，將它作為實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)果寫(xiě)進(jìn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中去．
請(qǐng)?jiān)谙旅娴目瞻滋�，分別指出各步驟中遺漏或錯(cuò)誤的地方．
①

 

；
②

 

；
③

 

．
（2）某實(shí)驗(yàn)小組選用下列器材探究通過(guò)熱敏電阻R_x（標(biāo)稱(chēng)阻值為180Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn)．
實(shí)驗(yàn)器材：多用電表，電流表A（0-50mA，內(nèi)阻約15Ω），電壓表V（5V，內(nèi)阻約20kΩ），電源E（6V直流電源，內(nèi)阻可忽略不計(jì)），滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為20Ω），定值電阻R₀（100Ω），電阻箱（99.9Ω）、開(kāi)關(guān)K和導(dǎo)線(xiàn)若干．
①該小組用多用表的“×1”倍率的擋位測(cè)熱敏電阻在室溫下的阻值，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度很�。粸榱藴�(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到

 

倍率的擋位；如果換檔后就用表筆連接熱敏電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么欠缺的實(shí)驗(yàn)步驟是：

 

，補(bǔ)上該步驟后，表盤(pán)的示數(shù)如圖1所示，則它的電阻是

 

Ω．

②該小組按照自己設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從0開(kāi)始逐漸增大到5V，作出熱敏電阻的I-U圖線(xiàn)，如圖2所示．請(qǐng)?jiān)谒�提供的器材中選擇必需的器材，在方框內(nèi)畫(huà)出該小組設(shè)計(jì)的電路圖．

③分析該小組所畫(huà)出的I-U圖線(xiàn)，說(shuō)明在電流比較大的情況下熱敏電阻的阻值隨電流的增大而

 

；分析其變化的原因可能是

 

④提出一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法，說(shuō)明你對(duì)變化原因的判斷是正確的．

Answer 1

分析：（1）在用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，擺長(zhǎng)等于擺線(xiàn)的長(zhǎng)度加上擺球的半徑，周期等于完成一次全振動(dòng)的時(shí)間，用時(shí)間除以全振動(dòng)的次數(shù)．利用多次測(cè)量取平均值求出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?BR>（2）①多用電表的刻度盤(pán)零刻度在右邊，當(dāng)指針偏角比較大時(shí)，說(shuō)明電阻比較小，指針偏角比較小時(shí)，說(shuō)明電阻比較大．每次換擋需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零．歐姆表測(cè)電阻的阻值等于讀數(shù)乘以倍率．
②加在熱敏電阻兩端的電壓從0開(kāi)始逐漸增大到5V，滑動(dòng)變阻器需采用分壓式．通過(guò)電阻的大小判斷電流表采取外接還是內(nèi)接，“大內(nèi)偏大，小外偏小”．
③I-U圖線(xiàn)上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線(xiàn)的斜率表示電阻的倒數(shù)，根據(jù)斜率的變化判斷電阻的變化．
④答案比較開(kāi)放，只要能用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明熱敏電阻的溫度升高電阻變小即可．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)的第一步錯(cuò)誤，擺長(zhǎng)不等于擺線(xiàn)的長(zhǎng)度，應(yīng)等于擺線(xiàn)的長(zhǎng)度加上擺球的半徑．
實(shí)驗(yàn)的第二步錯(cuò)誤，周期應(yīng)等于時(shí)間與全振動(dòng)次數(shù)的比值，一次全振動(dòng)兩次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)．在擺球某次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，將此作為第一次，接著一直數(shù)到擺球第60次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，按下秒表停止計(jì)時(shí)，讀出這段時(shí)間t，算出單擺的周期T=

t

29.5

．
實(shí)驗(yàn)第三步錯(cuò)誤，應(yīng)采取多次測(cè)量取平均值，因?yàn)橐淮螠y(cè)量偶然誤差較大．
（2）①用多用表的“×1”倍率的擋位測(cè)熱敏電阻在室溫下的阻值，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度很小，說(shuō)明電阻較大，換用大倍率的，所以換用“×10”倍率；換擋后，需重新歐姆調(diào)零．電阻的阻值等于20×10Ω=200Ω．
②電壓電流從零測(cè)起，所以滑動(dòng)變阻器需要分壓式接法，熱敏電阻的阻值與電流表和電壓表內(nèi)阻比較，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法．電路圖如下圖．
③I-U圖線(xiàn)上點(diǎn)與原點(diǎn)連線(xiàn)的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率增大，則電阻減�。�這是由于電流較大時(shí)，通電生熱，使熱敏電阻的溫度升高，阻值變�。�
④用歐姆檔測(cè)熱敏電阻的阻值，如果用手握熱敏電阻使其溫度升高，可以看出熱敏電阻隨溫度升高阻值變小．
故答案為：（1）①要用卡尺測(cè)出擺球的直徑d，擺長(zhǎng)l等于擺線(xiàn)長(zhǎng)加上

d

2

；
②單擺周期T的計(jì)算，應(yīng)該是T=

t

29.5

；
③改變擺長(zhǎng)，多次測(cè)量，取g的平均值作為實(shí)驗(yàn)的最后結(jié)果．
（2）①“×10”；重新進(jìn)行歐姆調(diào)零；200（200～205都給分）．

③減小，這是由于電流較大時(shí)，通電生熱，使熱敏電阻的溫度升高，阻值變�。�
④答案比較開(kāi)放，只要能用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明熱敏電阻的溫度升高電阻變小即可．如：用歐姆檔測(cè)熱敏電阻的阻值，如果用手握熱敏電阻使其溫度升高，可以看出熱敏電阻隨溫度升高阻值變小．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了力學(xué)和電學(xué)兩大實(shí)驗(yàn)，綜合性強(qiáng)，關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理，操作的步驟，以及掌握儀器的讀數(shù)等．