1、1实验题专练(一)(限时：15 分钟)22(5 分)在没有天平的情况下，实验小组利用以下方法对质量进行间接测量，装置如图 1所示：一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物 P、 Q 相连，重物 P、 Q 的质量均为 m(已知)，在重物 Q 的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块 Z，重物 P 的下端与穿过打点计时器的纸带相连，已知当地重力加速度为 g.图 1(1)某次实验中，先接通频率为 50 Hz 的交流电源，再由静止释放系统，得到如图 2 所示的纸带，则系统运动的加速度 a_ m/s 2(保留三位有效数字)；图 2(2)在忽略阻力的情况下，物块 Z 质量 M 的表达式为 M_(用字母 m、 a、 g
2、 表示)；(3)由(2)中理论关系测得的质量为 M，而实际情况下，空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略，使物块 Z 的实际质量与理论值 M 有一定差异，这是一种_(填“偶然误差”或“系统误差”)答案 (1)8.00 (2) (3)系统误差2mag a2解析 (1)根据 x aT2，系统运动的加速度a m/s20.029 5 0.032 9 0.023 2 0.026 440.0228.00 m/s 2；(2)根据牛顿第二定律，对 Q 和 Z 有(m M)g FT( m M)a，对 P 有 FT mg ma，联立解得 M ；2mag a(3)由题意可知这是一种系统误差
3、23(10 分)实验小组对一未知电源的电动势 E 和内阻 r 进行测量，实验器材如下：待测电源：电动势小于 2 V，内阻小于 1 ；灵敏电流计 G：满偏电流 Ig150 mA，内阻 Rg1 直流电压传感器(视为理想电压表)；定值电阻 R12 ；定值电阻 R25 ；定值电阻 R30.5 ；滑动变阻器 R4(05 )；滑动变阻器 R5(050 )；开关和导线若干(1)实验电路设计如图 3 所示，实验小组将灵敏电流计 G 与两个定值电阻组装，改装成一量程为 0.6 A 的电流表，并将灵敏电流计的表盘刻度进行了合理的标注请将该电流表的内部电路图补充在虚线框中，并将所用到的定值电阻的符号标注在图中图 3
4、(2)闭合开关，调节滑动变阻器，得到一系列电流表与直流电压传感器的数据(见下表)，则实验中，滑动变阻器应该选用_(填滑动变阻器的符号)，该电源的电动势E_ V，电源内阻 r_ .(小数点后保留两位数字)电流( I/A) 0.05 0.15 0.25 0.30 0.35 0.40电压( U/V) 1.70 1.50 1.30 1.20 1.10 1.00(3)调节滑动变阻器阻值，当滑动变阻器在该电路中的功率最大时，直流电压传感器的示数3为_ V(小数点后保留两位数字)答案 (1)如图所示(2)R5 1.80 0.50 (3)0.90解析 (1)实验小组将灵敏电流计 G 与两个定值电阻组装，改装成
5、一量程为 0.6 A 的电流表，所以先将灵敏电流计 G 与 R2串联，满偏电压为 Ug Ig(R2 Rg)0.9 V，再与 R1串联，电流量程为 I Ig 0.15 A0.45 A0.6 A，电路图为UgR1(2)根据欧姆定律 R 可知，接在电路中滑动变阻器最大值为 R 34 ，滑动变UI 1.700.05阻器应该选用 R5；根据 U E I(r RA)，代入其中两组数据，可得 1.70 E0.05( r RA)，1.00 E0.4( r RA)其中 RA 1.5 ，R1R2 RgR2 Rg R1解得 E1.80 V， r0.50 ；(3)调节滑动变阻器阻值，当滑动变阻器的阻值为 R 滑 RA r2 时，其在该电路中的功率最大，直流电压传感器的示数为 U 0.90 V.ER滑r RA R滑
