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精英家教网(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请判断是否恰当(填“是”或“否”).
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放;
 

②在摆球经过最低点时启动秒表计时;
 

③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期.
 

该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见表.
用螺旋测微器测量其中 一个摆球直径的示数见图1.该球的直径为
 
mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期随
 
的增大而增大
(2)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件.某同学用图2所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系.图中R0为已知定值电阻,电压表视为理想电压表.
①请根据图2,用笔画线代替导线将图3中的实验器材连接成实验电路.
②若电压表V2的读数为U0,则I=
 
mA;
③实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I曲线a.见图4,由此可知电池内阻
 
 (填“是”或“不是”)常数,短路电流为
 
mA,电动势为
 
V.
④实验二:减小实验一中光的强度,重复实验,测得U-I曲线b,见图4.当滑动变阻器的电阻为某值时,若实验一中的路端电压为1.5V.则实验二中外电路消耗的电功率为
 
mW(计算结果保留两位有效数字).
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分析:(1)根据实验要求:小球的偏角α在很小(α<5°)时,小球的振动才近似看成简谐运动.在摆球经过最低点时开始计时,产生的时间误差较小.把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期,误差较大,应采用累积法测量周期.螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm,可动刻度每一分度表示0.01mm,由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数,由可动刻度读出毫米的小数部分.
(2)根据欧姆定律求出电流表达式.根据图象与两个坐标轴交点的物理意义求解短路电流和电动势.由实验一中的路端电压为U1=1.5V读出此时电路中电流为I1,将(I1,U1)点与原点连成直线,和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流,求出功率.
解答:解:
(1)单摆作简谐运动要求摆角小,单摆从平衡位置拉开约5°释放;因为最低点位置固定,小球经过最低点时,相同的空间尺雨误差,产生的时间误差较小.所以在最低点启动秒表计时;摆球一次全振动的时间太短、误差大,应采用累积法测多个周期的时间求平均值;表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大.精英家教网
(2)①见图;
     ②根据欧姆定律可知I=
U0
R0

     ③路端电压U=E-Ir,若r为常数、则U-I图为一条不过原点的直线,由曲线a可知电池内阻不是常数;
     当U=0时的电流为短路电流、约为I=295μA=0.295mA;
     当电流I=0时路端电压等于电源电动势E、约为2.67V;
    ④实验一中的路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=0.21mA,连接a中点(0.21mA、1.5V)和坐标原点,此直线外电路电阻(此时电阻不变)的U-I图,和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流.精英家教网
     如图,电流和电压分别为I=97μA、U=0.7V,则外电路消耗功率为P=UI=0.068 mW.
故本题答案是:
(1)①是,②是,③否,20.685,摆长
(2)①见上图
     ②
U0
R0

     ③不是,0.295,2.67
     ④0.065
点评:本题难点在于第(2)问中④小问,技巧是作出电阻的伏安特性曲线与电源的外特性曲线,两者的交点即为这电阻接在电源上的工作状态.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时,用游标卡尺测量其中一个摆球直径的示数如图所示.该球的直径为
23.80
23.80
mm.

该同学多次改变摆长和摆球的质量,得到的部分测量数据见表.根据表中数据可以得到的结论是:
单摆的周期与摆球的质量无关,与摆长的二次方根成正比
单摆的周期与摆球的质量无关,与摆长的二次方根成正比

数据组序号 摆长/mm 摆球质量/g 周期/s
1 999.3 32.2 2.01
2 999.3 16.5 2.01
3 799.2 32.2 1.80
4 799.2 16.5 1.80
5 501.1 32.2 1.42
6 501.1 16.5 1.42
(2)(多选)若测量结果与当地的重力加速度的真实值比较,发现偏大,可能原因是
BC
BC

(A)振幅偏小
(B) 开始计时误记为n=1
(C)将摆线加上球直径当成了摆长
(D) 在单摆未悬挂之前先测定其摆线的长度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请判断是否恰当(填“是”或“否”)。

①把单摆从平衡位置拉开约5°释放;______________

②在摆球经过最低点时启动秒表计时;______________

③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。______________

该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图甲,该球的直径为________mm。根据表中数据可以初步判断单摆周期随________的增大而增大。

数据组编号

摆长/mm

摆球质量/g

周期/s

1

999.3

32.2

2.0

2

999.3

16.5

2.0

3

799.2

32.2

1.8

4

799.2

16.5

1.8

5

501.1

32.2

1.4

6

501.1

16.5

1.4

(2)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用图乙所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R0为已知定值电阻,电压表视为理想电压表。

①请根据图乙,用笔画线代替导线将图丙中的实验器材连接成实验电路。

②若电压表V2的读数为U0,则I=________________.

③实验一:用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I曲线a,如图丁。由此可知电池内阻__________(填“是”或“不是”)常数,短路电流为__________mA,电动势为__________V。

④实验二:减小实验一中光的强度,重复实验,测得U-I曲线b,如图丁。

当滑动变阻器的电阻为某值时,若实验一中的路端电压为1.5 V,则实验二中外电路消耗的电功率为__________mW(计算结果保留两位有效数字)。

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时,用游标卡尺测量其中一个摆球直径的示数如图所示.该球的直径为______mm.

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该同学多次改变摆长和摆球的质量,得到的部分测量数据见表.根据表中数据可以得到的结论是:______.
数据组序号 摆长/mm 摆球质量/g 周期/s
1 999.3 32.2 2.01
2 999.3 16.5 2.01
3 799.2 32.2 1.80
4 799.2 16.5 1.80
5 501.1 32.2 1.42
6 501.1 16.5 1.42
(2)(多选)若测量结果与当地的重力加速度的真实值比较,发现偏大,可能原因是______
(A)振幅偏小
(B) 开始计时误记为n=1
(C)将摆线加上球直径当成了摆长
(D) 在单摆未悬挂之前先测定其摆线的长度.

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科目:高中物理 来源:重庆市高考真题 题型:实验题

(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请判断是否恰当(填“是”或“否”)。
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放;___________
②在摆球经过最低点时启动秒表计时;___________
③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。___________
(2)该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如下图。该球的直径为__________mm。根据表中数据可以初步判断单摆周期随___________的增大而增大。
   

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