Question

（1）一組同學(xué)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用正確的操作方法，測定了6組擺長L和周期T的對應(yīng)值．為了求出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g，4位同學(xué)提出了4種不同的方法：①從測定的6組數(shù)據(jù)中任意選取1組，用公式g=4π²L/T ²求出g作為測量值；②分別求出6個(gè)L值的平均值和6個(gè)T值的平均值，用公式g=4π²/²求出g作為測量值；③分別用6組L、T的對應(yīng)值，用公式g=4π²L/T ²求出6個(gè)對應(yīng)的g值，再求這6個(gè)g的平均值作為測量值；④在坐標(biāo)紙上作出T ²-L圖象，從圖象中計(jì)算出圖線的斜率K，根據(jù)g=4π²/K求出g作為測量值．
你認(rèn)為以上4種方法中，錯(cuò)誤的是哪一種______（填代號即可），其余正確方法中偶然誤差最小的是哪一種______（填代號即可）．
（2）（14分）為了測定一個(gè)“6.3V，1W”的小電珠正常發(fā)光時(shí)的電阻，實(shí)驗(yàn)室提供了下列實(shí)驗(yàn)器材：
A．電流表A₁：（0.6A，0.2Ω）
B．毫安表A₂：（ 200mA，0.5Ω）
C．電壓表V₁：（10V，1kΩ）
D．電壓表V₂：（15V，1.5kΩ）
E．電源 E₁=6V，2A
F．電源 E₂=9V，1A
G．電源 E₃=15V，0.1A
H．可變電阻 R₁=10Ω，1W
I．可變電阻  R₂=20Ω，0.8W． 可變電阻 R₃=50Ω，0.5W
K．導(dǎo)線若干，電鍵一個(gè)．
實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用的器材是______．
在右邊的線框中畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖，要求測量誤差盡可能小．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)L與T是非線性關(guān)系，分析實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤的方法．根據(jù)偶然誤差的特點(diǎn)，采用圖象法相當(dāng)于大量數(shù)據(jù)取平均值，偶然誤差偏大和偏小大多抵消，誤差最�。�
（2）測定一個(gè)“6.3V，1W”的小電珠正常發(fā)光時(shí)的電阻，電源的電動(dòng)勢不低于6.3V，也不要太高．
     分別求出小電珠及可變電阻的額定電流，根據(jù)變阻器分壓式和限流式分別研究電路中電流與燈泡額定電流關(guān)系來選擇變阻器．
    根據(jù)燈泡額定電流和電壓選擇電流表和電壓表．
    根據(jù)電表與燈泡電阻進(jìn)行比較選擇內(nèi)接法和外接法．
解答：解：（1）、L與T是非線性關(guān)系，不能用求出6個(gè)L值的平均值和6個(gè)T值的平均值，再用公式g=4π²/²求出g作為測量值．故錯(cuò)誤的方法是②．
    根據(jù)偶然誤差的特點(diǎn)：總是有時(shí)偏大有時(shí)偏小．而描點(diǎn)后畫線時(shí)要求盡可能多的點(diǎn)在該直線上，其余點(diǎn)盡可能均衡地分布在該直線兩側(cè)，相當(dāng)于大量數(shù)據(jù)取平均值，偶然誤差偏大和偏小大多抵消，誤差最�。�故正確方法中偶然誤差最小的是④．
（2）1．先選擇電源：E．E₁=6V 2A     F．E₂=9V 1A    G．E₃=15V  0.1A
      小電珠的額定電壓為6.3V，可見E₁太小，E₃太大，應(yīng)選用F：E₂=9V
     2、求出小電珠及可變電阻的額定電流值：小電珠“6.3V，1W”
      H．R₁=10Ω，1W I．R₂=20Ω，0.8W J．R₃=50Ω，0.5W
     由公式P=I²R得，I=求出 I₁≤0.32A，I₂≤0.2A，I₃≤0.1A，I _燈≤0.16A． R _燈=40Ω
     可變電阻的選擇：對于R₃ 的額定電流小于I _燈，不能用．對于R₁，若選分壓電路，可變電阻R中的電流大于I₁，不能用．若選限流電路，最小電流大于I _燈，也不能用．只能選I：R₂=20Ω
     3、分壓電路和限流電路的選擇：
    若用分壓電路，電阻R₂ 中電流大于I₂，不能用．
只能選限流電路．
    4、電表的選擇：
根據(jù)小電珠的額定電壓為6.3V，額定電流為160mA，選 B：200mA 0.5Ω  C：10V 1kΩ
     5、安培表內(nèi)接法和外接法的選擇：
   電阻R _燈=40Ω較大，用內(nèi)接法
實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用的器材是B C F I K
電路圖如圖
點(diǎn)評：本題考查分析和設(shè)計(jì)電路的能力．本題設(shè)計(jì)分成了三塊：電源、控制電路和測量電路．通過計(jì)算小電珠的額定電壓、額定電流選擇電表的量程，這是經(jīng)常用的方法．