Question

（1）在做“用單擺測定重力加速度”的實驗時：
①需要測量擺球直徑，如圖1所示，擺球直徑為

 

cm；讓刻度尺的零點對準(zhǔn)擺線的懸點，擺線豎直下垂，如圖2所示，那么單擺擺長是

 

．

②為了提高實驗精度，在實驗中可改變幾次擺長L并測出相應(yīng)的振動周期T，從而得出幾組對應(yīng)的L與T²的數(shù)據(jù)，如圖所示．再以L為橫坐標(biāo)，T²為縱坐標(biāo)，將所得數(shù)據(jù)連成直線，并求得該直線的斜率為k．則重力加速度g=

 

．（用k表示）
（2）某實驗小組利用實驗室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率，所用器材包括：輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器（千分尺）、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等．
①他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個小金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動．請根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計實驗電路，并連接電路實物圖4．
②實驗的主要步驟如下：
A．正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關(guān)；
B．讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；
C．?dāng)嚅_開關(guān)，

 

，合上開關(guān)，重復(fù)B的操作．
③該小組測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此給出了圖5的關(guān)系圖線，其斜率為

 

A^-1?m^-1（保留三位有效數(shù)字）；圖線縱軸截距與電源電壓的乘積代表了

 

電阻之和．
④他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖6所示．金屬絲的直徑是

 

．圖5中圖線的斜率、電源電壓金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是

 

．

Answer 1

分析：（1）游標(biāo)卡尺的示數(shù)等于主尺示數(shù)與游標(biāo)尺示數(shù)之和，擺長是懸點到球心的距離．根據(jù)單擺的周期公式變形得到T²與L的關(guān)系式，再根據(jù)數(shù)學(xué)知識研究圖象的斜率與重力加速度的關(guān)系求解g．
（2）用伏安法測量電阻，改變電阻絲的長度，多做幾次實驗，作出圖象，通過圖象分析時，誤差較小．

解答：解：（1）由圖示游標(biāo)卡尺可知，主尺的示數(shù)是20mm，游標(biāo)尺的示數(shù)是0×0.1mm=20.0mm=2.00cm，
單擺擺長L=l-

d

2

=89.40-1.00=88.40cm
根據(jù)單擺的周期公式T=2π

L g

得
     T²=

4π2L

g

由數(shù)學(xué)知識得知，T²-L圖象的斜率k=

4π2

g

則g=

4π2

k

（2）C、改變金屬絲上金屬夾的位置，合上開關(guān)，重復(fù)B的操作；
k=

△ 1 I

△L

=

11-7

0.6-0.22

=10.5
圖線縱軸截距與電源電壓的乘積為E?

1

I

，表示電流表內(nèi)阻和電阻箱電阻；
金屬絲的直徑d=0.5mm+20.0×0.01mm=0.700mm
圖5中圖線的斜率、電源電壓金屬絲橫截面積的乘積為：

1 I

L

ES=

RS

L

=ρ即為電阻率．
故答案為：（1）①2.00    88.40             ②

4π2

k

（2）①電路實物連線如圖所示；②改變金屬絲上金屬夾的位置；③10.5，電流表內(nèi)阻和電阻箱電阻；
④電流表內(nèi)阻和電阻箱電阻，電阻率．

點評：對游標(biāo)卡尺讀數(shù)時，他、要注意確定游標(biāo)尺的精度，如果游標(biāo)尺是10分度的，則精度為0.1mm，如果游標(biāo)尺是20分度的，則精度是0.05mm，如果游標(biāo)尺是50分度的，則精度是0.02mm；螺旋測微器示數(shù)等于固定刻度與可動刻度示數(shù)之和，對螺旋測微器讀數(shù)時要注意估讀．