Ⅰ将一个质量为m的物体挂在一个劲度系数为K的弹簧下面,如果不考虑弹簧的质量和空气阻力,振动周期
T=2π.为了研究周期和振子质量的关系,设计如图所示的实验装置,将弹簧的一端固定在铁架台上,另一端挂一只小盘,铁架台的竖杆上固定一个可以上下移动的标志物,作为计时标志.改变小盘中砝码的质量m,测量全振动50次的时间并求出相应的周期T.某次实验得到下列数据:
m(10-3kg) |
5.00 |
10.00 |
15.00 |
20.00 |
25.00 |
30.00 |
T(s) |
|
|
|
|
|
|
T2(s2) |
0.729 |
0.803 |
0.876 |
0.941 |
1.016 |
1.086 |
(1)以横轴代表m,纵轴代表T
2,作出T
2-m图.(画在答卷页上)并回答为什么不用T作为纵轴而用T
2作为纵轴?
.
(2)根据图线求解弹簧的劲度系数
.
(3)对T
2-m图作出必要的解释
.
Ⅱ测量“水果电池”的电动势和内电阻;将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内,就构成了简单的“水果电池”,其电动势约1.5V,可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V,额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡.原因是流过小灯泡的电流太小了,经实验测得还不足3mA.现用量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻.
(l)若给出的滑动变阻器有两种规格:A(0~30Ω)、B(0~3kΩ).本实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器?
(2)请在框内画出实验电路图.
(3)在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值,经描点、连线得到U-I图象,如图所示,根据图中所给数据,则“水果电池”的电动势与内电阻分别为E=
V,r=
Ω.
(4)若不计测量中的偶然误差,用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比电动势E
.(填“偏大”、“相等”、“偏小”),内电阻r
(填“偏大”、“相等”、“偏小”)