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首页 高中物理知识 实验：用单摆测定重力加速度 实验：测定金属的电阻率 试题正文
  • 问答题
    （1）几名学生进行野外考察，登上一山峰后，他们想粗略测出山顶处的重力加速度．于是他们用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆，如图所示．然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量．同学们首先测出摆长L，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放，使石块在竖直平面内摆动，用手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t．
    ①利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=______；
    ②若振动周期测量正确，但由于难以确定石块重心，测量摆长时从而将悬点一直量到石块下端，所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值______  （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）．
    魔方格

    （2）在“测定金属的电阻率”的实验中，所用金属电阻丝的电阻约为30Ω．现通过以下实验测量该金属材料的电阻率．
    ①用螺旋测微器测量电阻丝直径，其示数如图1所示，则该电阻丝直径的测量值d=______mm；
    ②实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：
    电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）；
    电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）；
    电流表A1（量程0～100mA，内阻约5Ω）；
    电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）；
    滑动变阻器R1（0～10Ω）；
    滑动变阻器R2（0～1kΩ）；
    电源E （电动势为4.5V，内阻不计）．
    为了便于调节电路并能较准确的测出电阻丝的阻值，电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______．
    ③如图2所示，将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头P，触头的另一端为接线柱c，当用手按下触头P时，触头P才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出．实验中改变触头P与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数I保持不变，分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U．请在图3中完成实验电路的连接．（要求：能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量）
    ④利用测量数据画出U-L图线，如图4所示，其中（L0，U0）是U-L图线上的一个点的坐标．根据U-L图线，用电阻丝的直径d、电流I和坐标（L0，U0）可计算得出电阻丝的电阻率ρ=______．（用所给字母表示）
    本题信息：2009年海淀区二模物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “（1）几名学生进行野外考察，登上一山峰后，他们想粗略测出山顶处的重力加速度．于是他们用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆，如图所示．然后用随身...” 主要考查您对

实验：用单摆测定重力加速度

实验：测定金属的电阻率

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  • 实验：用单摆测定重力加速度
  • 实验：测定金属的电阻率

用单摆测定重力加速度：

实验原理：
单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动，其固有周期为T=2π，由此可得g=。据此，只要测出摆长l和周期T，即可计算出当地的重力加速度值。
实验器材：
铁架台（带铁夹），中心有孔的金属小球，约1m长的细线，米尺，游标卡尺（选用），秒表。
实验步骤：
1、在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，制成一个单摆；
2、将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，把做好的单摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂；
3、测量单摆的摆长l：用米尺测出悬点到球心间的距离；或用游标卡尺测出摆球直径2r，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l'，则摆长l=l'+r；
4、把单摆从平衡位置拉开一个小角度（不大于5°），使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间，求出完成一次全振动所用的平均时间，这就是单摆的周期T；
5、将测出的摆长l和周期T代入公式g=求出重力加速度g的值；
6、变更摆长重做两次，并求出三次所得的g的平均值。
注意事项：
1、选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在1m左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2cm。
2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。
3、注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°，可通过估算振幅的办法掌握。
4、摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆。
5、计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低位置时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低位置时，进行计数，且在数“零”的同时按下秒表，开始计时计数。


实验目的：
用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率；练习使用螺旋测微器。
实验原理：
根据电阻定律公式R=，只要测量出金属导线的长度l和它的直径d，计算出导线的横截面积S，并用伏安法测出金属导线的电阻R，即可计算出金属导线的电阻率。
实验器材：
被测金属导线，直流电源（4V），电流表（0-0.6A），电压表（0-3V），滑动变阻器（50Ω），电键，导线若干，螺旋测微器，米尺。
实验步骤：
1、用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S。
2、按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。

3、用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l。
4、把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S。改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，断开电键S，求出导线电阻R的平均值。
5、将测得的R、l、d值，代入电阻率计算公式中，计算出金属导线的电阻率。
6、拆去实验线路，整理好实验器材。
注意事项：
1、测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直。
2、本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。
3、实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。
4、闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。
5、在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I的值不宜过大（电流表用0~0.6A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。
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