（1）幾名學(xué)生進行野外考察，登上一山峰后，他們想粗略測出山頂處的重力加速度．于是他們用細線拴好石塊P系在樹枝上做成一個簡易單擺，如圖所示．然后用隨身攜帶的鋼卷尺、電子手表進行了測量．同學(xué)們首先測出擺長L，然后將石塊拉開一個小角度，由靜止釋放，使石塊在豎直平面內(nèi)擺動，用手表測出單擺完成n次全振動所用的時間t．
①利用測量數(shù)據(jù)計算山頂處重力加速度的表達式g=
 
；
②若振動周期測量正確，但由于難以確定石塊重心，測量擺長時從而將懸點一直量到石塊下端，所以用這次測量數(shù)據(jù)計算出來的山頂處重力加速度值比真實值
 
  （選填“偏大”、“偏小”或“相等”）．精英家教網(wǎng)
（2）在“測定金屬的電阻率”的實驗中，所用金屬電阻絲的電阻約為30Ω．現(xiàn)通過以下實驗測量該金屬材料的電阻率．
①用螺旋測微器測量電阻絲直徑，其示數(shù)如圖1所示，則該電阻絲直徑的測量值d=
 
mm；
②實驗中能提供的器材有開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材：
電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）；
電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）；
電流表A1（量程0～100mA，內(nèi)阻約5Ω）；
電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）；
滑動變阻器R1（0～10Ω）；
滑動變阻器R2（0～1kΩ）；
電源E （電動勢為4.5V，內(nèi)阻不計）．
為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準確的測出電阻絲的阻值，電壓表應(yīng)選
 
，電流表應(yīng)選
 
，滑動變阻器應(yīng)選
 
．
③如圖2所示，將電阻絲拉直后兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，刻度尺的中間有一個可沿電阻絲滑動的觸頭P，觸頭的另一端為接線柱c，當用手按下觸頭P時，觸頭P才與電阻絲接觸，觸頭的位置可在刻度尺上讀出．實驗中改變觸頭P與電阻絲接觸的位置，并移動滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)I保持不變，分別測量出多組接入電路中電阻絲的長度L與對應(yīng)的電壓U．請在圖3中完成實驗電路的連接．（要求：能改變電阻絲的測量長度和進行多次測量）
④利用測量數(shù)據(jù)畫出U-L圖線，如圖4所示，其中（L0，U0）是U-L圖線上的一個點的坐標．根據(jù)U-L圖線，用電阻絲的直徑d、電流I和坐標（L0，U0）可計算得出電阻絲的電阻率ρ=
 
．（用所給字母表示）
分析：（1）單擺完成一次全振動的時間是一個周期．單擺完成n次全振動所用的時間t，求出周期．由單擺的周期公式得出重力加速度的表達式；根據(jù)重力加速度的表達式分析重力加速度值與真實值的大小關(guān)系．
（2）①螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．
②根據(jù)電壓表量程選擇電源，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，在保證電路安全的前提下，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器．
③確定滑動變阻器與電流表的接法，然后作出電路圖．根據(jù)電路圖作出實物電路圖．
④根據(jù)電阻定律和歐姆定律求出電阻率的表達式．
解答：解：（1）①由題，單擺完成n次全振動所用的時間t得，單擺的周期T=
t
n
．由單擺的周期公式T=2π
L
g
 得，g=
4π2L
T2
=
4π2n2L
t2
．
②單擺的擺長應(yīng)等于懸點到石塊重心的距離，若測量擺長時從懸點一直量到石塊下端，擺長L偏大，則由重力加速度的表達式g=
4π2n2L
t2
．
 可知，重力加速度值比真實值偏大．
（2）①
螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.0mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×18.0mm=0.180mm，所以讀數(shù)為：0.182mm～0.184mm；
②電源電壓為4.5V，所以電壓表選擇V1，電路最大電流約為I=
E
R+r
=
4.5
30
A=0.15A，所以電流表選擇A1，為方便實驗操作，滑動變阻器的范圍不能過大，應(yīng)選R1；
③圖中，電壓表與電阻絲并聯(lián)，再與電流表串聯(lián)接入變阻器兩端，而滑動變阻器分壓式接入電路，如圖所示：精英家教網(wǎng)
（4）根據(jù)歐姆定律得：U=IR
根據(jù)電阻定律得：R=ρ
L
S
=ρ
L
(
d
2
)2

聯(lián)立解得：U0=
4ρIL0
πd2

解得：ρ=
πd2U0
4IL0
故答案為：（1）①
4π2n2L
t2
；②偏大
（2）①0.182～0.184；
②V1，A1，R1；
③如上圖所示；
④
πd2U0
4IL0
點評：單擺的周期采用累積法測量，周期的表達式T=
t
n
．根據(jù)測量原理分析實驗誤差是常用的思路．
解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．
測量電阻最基本的原理是伏安法，電路可分為測量電路和控制電路兩部分設(shè)計．測量電路要求精確，誤差小，可根據(jù)電壓表、電流表與待測電阻阻值倍數(shù)關(guān)系，選擇電流表內(nèi)、外接法．控制電路關(guān)鍵是變阻器的分壓式接法或限流式接法．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2009?海淀區(qū)二模）（1）幾名學(xué)生進行野外考察，登上一山峰后，他們想測出所處位置的重力加速度和高度，于是他們做了如下實驗．
①用細線拴好石塊P系在樹枝上做成一個簡易單擺，如圖1所示．用隨身攜帶的鋼卷尺測出懸點到石塊中心的長度L，然后將石塊拉開一個小角度，由靜止釋放石塊，使石塊開始在豎直平面內(nèi)擺動，用電子手表測出單擺完成n次全振動所用的時間t．由此可計算出所處位置的重力加速度g=
4π2n2L
t2
4π2n2L
t2
；
②若已知地球半徑為R，海平面的重力加速度為g0，由此計算出他們在山峰上所處位置的高度h=
Rt
2πn
g0
L
-R
Rt
2πn
g0
L
-R
．（用測量出的物理量和已知量表示）

（2）實驗室有一個螺線管電阻值約為60Ω，其繞制螺線管的金屬絲的電阻率為ρ．某同學(xué)采用如下方法測量螺線管兩接線柱之間金屬絲的長度，請按要求完成下列問題．
①使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖2所示，金屬絲的直徑d=
0.260×10-3
0.260×10-3
m．
②用電流表和電壓表測量螺線管的電阻，提供的實驗器材實物如圖3所示：
A．直流電流表（量程0～50mA，內(nèi)阻約10Ω）；
B．直流電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）；
C．直流電源（電動勢4V，內(nèi)阻可不計）；
D．滑動變阻器（總阻值10Ω，最大電流1A）；
E．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干條．
為了比較準確地測量金屬絲的電阻，要求測量多組數(shù)據(jù)，在所給的實物圖中畫出連接導(dǎo)線．
③若電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，金屬絲直徑為d，金屬絲的電阻率為ρ，則由已知量和測得量的符號表示金屬絲的長度的計算式為l=
πd2U
4ρI
πd2U
4ρI
．

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科目：高中物理 來源：海淀區(qū)二模 題型：問答題

（1）幾名學(xué)生進行野外考察，登上一山峰后，他們想測出所處位置的重力加速度和高度，于是他們做了如下實驗．
①用細線拴好石塊P系在樹枝上做成一個簡易單擺，如圖1所示．用隨身攜帶的鋼卷尺測出懸點到石塊中心的長度L，然后將石塊拉開一個小角度，由靜止釋放石塊，使石塊開始在豎直平面內(nèi)擺動，用電子手表測出單擺完成n次全振動所用的時間t．由此可計算出所處位置的重力加速度g=______；
②若已知地球半徑為R，海平面的重力加速度為g0，由此計算出他們在山峰上所處位置的高度h=______．（用測量出的物理量和已知量表示）

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（2）實驗室有一個螺線管電阻值約為60Ω，其繞制螺線管的金屬絲的電阻率為ρ．某同學(xué)采用如下方法測量螺線管兩接線柱之間金屬絲的長度，請按要求完成下列問題．
①使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖2所示，金屬絲的直徑d=______m．
②用電流表和電壓表測量螺線管的電阻，提供的實驗器材實物如圖3所示：
A．直流電流表（量程0～50mA，內(nèi)阻約10Ω）；
B．直流電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）；
C．直流電源（電動勢4V，內(nèi)阻可不計）；
D．滑動變阻器（總阻值10Ω，最大電流1A）；
E．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干條．
為了比較準確地測量金屬絲的電阻，要求測量多組數(shù)據(jù)，在所給的實物圖中畫出連接導(dǎo)線．
③若電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，金屬絲直徑為d，金屬絲的電阻率為ρ，則由已知量和測得量的符號表示金屬絲的長度的計算式為l=______．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）幾名學(xué)生進行野外考察，登上一山峰后，他們想粗略測出山頂處的重力加速度。于是他們用細線拴好石塊P系在樹枝上做成一個簡易單擺，如圖12所示。然后用隨身攜帶的鋼卷尺、電子手表進行了測量。同學(xué)們首先測出擺長L，然后將石塊拉開一個小角度，由靜止釋放，使石塊在豎直平面內(nèi)擺動，用電子手表測出單擺完成n次全振動所用的時間t。

①利用測量數(shù)據(jù)計算山頂處重力加速度的表達式g=　　　　　 ；

②若振動周期測量正確，但由于難以確定石塊重心，測量擺長時從懸點一直量到石塊下端，所以用這次測量數(shù)據(jù)計算出來的山頂處重力加速度值比真實值　　　　 （選填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

　 （2）在“測定金屬的電阻率”的實驗中，所用金屬電阻絲的電阻約為30Ω�，F(xiàn)通過以下實驗測量該金屬材料的電阻率。

①用螺旋測微器測量電阻絲直徑，其示數(shù)如圖13所示，則該電阻絲直徑的測量值

d=　　　 mm；

②實驗中能提供的器材有開關(guān)，若干導(dǎo)線及下列器材：

電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）；

電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）；

電流表A1（量程0～100mA，內(nèi)阻約5Ω）；

電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）；

滑動變阻器R1（0～10Ω）；

滑動變阻器R2（0～1kΩ）；

電源E（電動勢為4.5V，內(nèi)阻不計）。

為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準確的測出電阻絲的阻值，電壓表應(yīng)選　　　 ，

電流表應(yīng)選　　　 ，滑動變阻器應(yīng)選　　　　　　 。

　　　 ③如圖14所示，將電阻絲拉直后兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，刻度尺的中間有一個可沿電阻絲滑動的觸頭P，觸頭的另一端為接線柱c，當用手按下觸頭P時，觸頭P才與電阻絲接觸，觸頭的位置可在刻度尺上讀出。實驗中改變觸頭P與電阻絲接觸的位置，并移動滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)I保持不變，分別測量出多組接人電路中電阻絲的長度L與對應(yīng)的

電壓U。請在圖15中完成實驗電路的連接。（要求：能改變電阻絲的測量長度和進行多次測量）

　　　 ④利用測量數(shù)據(jù)畫出U一L圖線，如圖16所示，其中（L0，U0）是U―L圖線上的一個點的坐標。根據(jù)U一L圖線，用電阻絲的直徑d、電流I和坐標（L0，U0）可計算得出電阻絲的電阻率=　　　　　 　。（用所給字母表示）

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科目：高中物理 來源：2009年北京市海淀區(qū)高考物理二模反饋試卷（解析版） 題型：解答題

（1）幾名學(xué)生進行野外考察，登上一山峰后，他們想測出所處位置的重力加速度和高度，于是他們做了如下實驗．
①用細線拴好石塊P系在樹枝上做成一個簡易單擺，如圖1所示．用隨身攜帶的鋼卷尺測出懸點到石塊中心的長度L，然后將石塊拉開一個小角度，由靜止釋放石塊，使石塊開始在豎直平面內(nèi)擺動，用電子手表測出單擺完成n次全振動所用的時間t．由此可計算出所處位置的重力加速度g=______；
②若已知地球半徑為R，海平面的重力加速度為g，由此計算出他們在山峰上所處位置的高度h=______

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