Question

（1）在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，用游標卡尺測得小球的直徑為d
①為了減小測量周期的誤差，擺球應在經過最

 

（填“高”或“低”）點的位置時開始計時，用秒表測量單擺完成多次全振動所用的時間求出周期．圖1中秒表示數為單擺振動30次所需的時間，則秒表所示讀數為

 

s．
②若用L表示擺長，單擺振動30次所需時間為t，那么重力加速度的表達式為g=

 

．
（2）如圖2所示，直徑為D的圓環是用粗細均勻的電阻制成的，總電阻為R，圖中A、B、C、H為圓環上的等分點、A點固定，P為滑片，能沿圓環滑動，并保持良好的接觸．電源的內阻不計．當閉合開關S后，滑片P沿圓環順時針滑動時，圖中各電表的示數會發生變化．某同學按此電路圖做實驗，并記下滑片P在某些位置時各電表的示數，如下表所示．表A、V₁、V₂均為理想電表．

滑片P	位置C	位置E	位置G	位置A
表A的示數/A	0.32	0.30
表V1的示數/V1	5.05	4.80
表V2的F示數/V2	0.95	1.20

根據表中的實驗數據可得：
①電源的電動勢E=

 

V，電阻R₁=

 

Ω
②完成表格中位置G下的空格：
表A的示數為

 

A，表V₁的示數為

 

V，表V₂的示數為

 

V．
③完成表格中位置A下的空格：
表A的示數為

 

A，表V₁的示數為

 

V，表V₂的示數為

 

V．

Answer 1

分析：（1）根據實驗要求：小球的偏角α在很小（α＜5°）時，小球的振動才近似看成簡諧運動．在擺球經過最低點時開始計時，產生的時間誤差較小；秒表讀數：先讀內圈，讀數時只讀整數，小數由外圈讀出，讀外圈時，指針是準確的，不用估讀；根據周期公式T=2π

L g

即可解答；
（2）根據閉合電路歐姆定律可求出電源的電動勢和內阻大小，理清電路，通過歐姆定律求出兩電壓表示數和電流表示數．

解答：解：（1）①單擺擺球經過平衡位置的速度最大，最大位移處速度為0，在平衡位置即最低點計時誤差最小；
根據秒表秒針示數可知：內圈：0.5分鐘=30s，外圈：26.9s，（指針準確不估讀）所以讀數為：569.9s
②秒表的周期為：T=

t

30

s；單擺的周期公式T=2π

L g

，因此有：g=

3600π2L

t2

．
故答案為：①低； 56.9；②

3600π2L

t2

．
（2）當滑片滑動A位置，圓環部分短路，電壓表電壓表V₂的示數為0，電源電動勢等于圓環部分未短路時，兩電壓表示數之和，即：
E=3.75+2.25V=6V，
電阻R₁的阻值R₁=

5.05

0.32

Ω=15.78Ω或R1=

4.80

0.30

Ω=16.00Ω；A=0.4A．所以“位置A”下的空格分別為0.4A，6V，0．
此時電流表的示數為：I=

6.00

16

A≈0.38A
當片P在位置G時，外電路的構造和在位置C是相同的，因此此時各個電表的示數與在位置C相同．
故答案為：①6.00；16.00或15.78；②0.32；5.05； 0.95；③0.38；6.00；0．

點評：常用儀器的讀數要掌握，這是物理實驗的基礎．掌握單擺的周期公式，從而求解加速度，擺長、周期等物理量之間的關系．
解決本題的關鍵理清電路，通過歐姆定律進行解決．以及掌握故障分析的方法．