(2010?馬鞍山二模)I.一游標(biāo)卡尺的主尺最小分度為1mm,游標(biāo)上有10個(gè)小等分間隔,現(xiàn)用此卡尺來(lái)測(cè)量工件的直徑,如圖1所示.該工件的直徑為
29.8
29.8
mm.
II.有位同學(xué)想知道家中一把小鐵鎖的重心位置,做了如下實(shí)驗(yàn):用一輕細(xì)線一端系在小鐵鎖上,將其懸掛起來(lái),如圖2 (a) 所示,近似將其當(dāng)作單擺處理.先用米尺量出懸點(diǎn)到小鐵鎖下端的距離L,然后將小鐵鎖拉離平衡位置一個(gè)小角度由靜止釋放,測(cè)出其多次全振動(dòng)的時(shí)間,算出振動(dòng)周期T.多次改變懸線長(zhǎng)并重復(fù)上面操作,得到多組L、T的數(shù)據(jù),作出L-T2圖象如圖2 (b) 所示.則可知小鐵鎖的重心到其下端的距離為
1.0
1.0
cm;同時(shí)可測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?!--BA-->
9.5
9.5
m/s2(保留兩位有效數(shù)字)
III.某同學(xué)利用下列器材測(cè)量一個(gè)定值電阻Rx的阻值:
①待測(cè)電阻Rx:約100Ω
②1個(gè)直流電源E:電動(dòng)勢(shì)約4V,內(nèi)阻不計(jì)
③1塊直流電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻約15kΩ
④1個(gè)電阻箱R:阻值范圍0~999.9Ω
⑤1個(gè)單刀開關(guān)S
⑥若干導(dǎo)線
(1)按器材的規(guī)格和要求在方框內(nèi)畫出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖.(圖請(qǐng)畫在答題卡上)

(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得:電阻箱讀數(shù)為R1時(shí),電壓表讀數(shù)為U1;電阻箱讀數(shù)為R2時(shí),電壓表讀數(shù)為U2.用測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫出計(jì)算待測(cè)電阻的表達(dá)式:RX=
R1U1-R2U2
U2-U1
R1U1-R2U2
U2-U1

(3)測(cè)得的Rx的值比真實(shí)值
偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小”、“相等”).
分析:(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)先讀出主尺的刻度,然后看看游標(biāo)尺的哪一個(gè)刻度與上面對(duì)齊,最后讀出總讀數(shù);
(2)由圖可以讀出小鐵鎖重心到其下端的距離為圖象與L軸的截距,根據(jù)T=2π
L
g
解得:L=
g
4π2
T2
,所以斜率表示
g
4π2
;
(3)沒有電流表,利用已知電阻和被測(cè)電阻串聯(lián)找電流相等.被測(cè)電阻和已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表與被測(cè)電阻并聯(lián),滑動(dòng)變阻器阻值為0時(shí),測(cè)電源電壓.
滑動(dòng)變阻器為最大值時(shí),電壓表測(cè)被測(cè)電阻電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn),求滑動(dòng)變阻器電壓,求滑動(dòng)變阻器電流,即被測(cè)電阻電流.
根據(jù)R=
U
I
計(jì)算電阻.開關(guān)串聯(lián)在電路中控制電路.
解答:解:(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)先讀出主尺的刻度,為29mm;游標(biāo)尺的第8個(gè)刻度與上面對(duì)齊,讀數(shù)為:0.1×8=0.8mm.總讀數(shù)為:29.8mm.
(2)由圖可以讀出小鐵鎖重心到其下端的距離為圖象與L軸的截距,即d=1cm
根據(jù)T=2π
L
g
解得:L=
g
4π2
T2
,所以斜率表示
g
4π2

g
4π2
=
0.19
0.8

解得:g=9.5 m/s2
故答案為:1.0 cm;9.5 m/s2
(3)①將被測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表與被測(cè)電阻并聯(lián),開關(guān)串聯(lián)在電路中,如圖.

②實(shí)驗(yàn)步驟:電阻箱讀數(shù)為R1時(shí),電壓表讀數(shù)為U1;然后調(diào)節(jié)P,電阻箱讀數(shù)為R2時(shí),電壓表讀數(shù)為U2
所以,
U1
Rx
=
E-U1
R1
,
U2
Rx
=
E-U2
R2

聯(lián)立以上兩式解得:Rx=
R1U1-R2U2
U2-U1

③由于電壓表的分流作用,該方法測(cè)量的結(jié)果偏。
故答案為:(1)29.8mm;(2)1.0;9.5;(3)①實(shí)驗(yàn)電路如圖;②
R1U1-R2U2
U2-U1
③偏。
點(diǎn)評(píng):伏安法測(cè)電阻是最一般的測(cè)量方法,在沒有電壓表或沒有電流表時(shí),滑動(dòng)變阻器的最大阻值知道時(shí),也能測(cè)量被測(cè)電阻.
只有電流表,利用滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最大和最小時(shí),根據(jù)電源電壓相等,求得被測(cè)電阻.
只有電壓表,利用滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最小時(shí),獲得電源電壓.當(dāng)滑到最大時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路電流相等列出等式求得被測(cè)電阻.
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