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(1)某实验小组用如图1所示的装置测量弹簧的劲度系数k.当挂在弹簧下端的砝码处于静止状态时,测出弹簧受到的拉力F与对应的弹簧长度L(弹簧始终在弹性限度内),列表记录如下:
题目详情
(1)某实验小组用如图1所示的装置测量弹簧的劲度系数k.当挂在弹簧下端的砝码处于静止状态时,测出弹簧受到的拉力F与对应的弹簧长度L(弹簧始终在弹性限度内),列表记录如下:
因为逐差法常用于处理自变量等间距变化的数据组,所以小组一成员用逐差法处理数据,具体如下:将表中第三列相邻的两项求差,得出弹簧伸长量△L=Li-Li-1每个△L都是与相同的拉力△F=0.49N相对应的伸长量,求出△L的平均值
=
=
=
cm=1.47cm故该弹簧的劲度系数为k=k=
=
=0.333N/cm该成员在实验数据处理中存在的问题是:______;请你用逐差法处理表格中的数据,尽量精确计算出弹簧的劲度系数k=______N/cm(结果保留三位有效数字).
(2)一微安表 的刻度盘只标注了表示量程Ig=100μA的刻度线,尚未标注其他分刻度线,如图所2示.请用下列全部器材测量微安表的内阻:
①图示的待测微安表:内阻Rg约为2kΩ
②1块毫伏表 :量程250mV,最小分度5mV,内阻约为1kΩ
③个滑动变阻器R1:0~50Ω
④个滑动变阻器R2:0~3kΩ
⑤1个直流电源E:电动势E=1.5V,内阻r约为1Ω
⑥1个单刀单掷开关S,导线若干
如图3所示,在方框内画出测量微安表的内阻Rg的实验电路原理图(原理图中的元①要用相应的英文字母标注).
②下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容填写在横线上方:
第一步:断开S,按电路原理图连接器材,将两个滑动变阻器 R1、R2的触头分别置于合理的位置;
第二步:闭合S,分别调节R1和R2至适当位置,______
③用已知量和测得量的符号表示微安表的内阻Rg=
.
实验次数i | Fi(N) | Li(cm) |
1 | 0.49 | 60.20 |
2 | 0.98 | 61.60 |
3 | 1.47 | 63.05 |
4 | 1.96 | 64.65 |
5 | 2.45 | 66.10 |
6 | 2.94 | 67.55 |
因为逐差法常用于处理自变量等间距变化的数据组,所以小组一成员用逐差法处理数据,具体如下:将表中第三列相邻的两项求差,得出弹簧伸长量△L=Li-Li-1每个△L都是与相同的拉力△F=0.49N相对应的伸长量,求出△L的平均值
. |
△L |
(L2−L1)+(L3−L2)+…(L6−L5) |
5 |
L6−L5 |
5 |
67.55−60.20 |
5 |
△F |
△L |
0.49N |
1.47cm |
(2)一微安表 的刻度盘只标注了表示量程Ig=100μA的刻度线,尚未标注其他分刻度线,如图所2示.请用下列全部器材测量微安表的内阻:
①图示的待测微安表:内阻Rg约为2kΩ
②1块毫伏表 :量程250mV,最小分度5mV,内阻约为1kΩ
③个滑动变阻器R1:0~50Ω
④个滑动变阻器R2:0~3kΩ
⑤1个直流电源E:电动势E=1.5V,内阻r约为1Ω
⑥1个单刀单掷开关S,导线若干
如图3所示,在方框内画出测量微安表的内阻Rg的实验电路原理图(原理图中的元①要用相应的英文字母标注).
②下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容填写在横线上方:
第一步:断开S,按电路原理图连接器材,将两个滑动变阻器 R1、R2的触头分别置于合理的位置;
第二步:闭合S,分别调节R1和R2至适当位置,______
③用已知量和测得量的符号表示微安表的内阻Rg=
U |
Ig |
U |
Ig |
▼优质解答
答案和解析
(1)实验数据处理中存在的问题是只利用了L1和L6两个数据,导致误差较大.
根据胡克定律得,k1=
=
,k2=
,k3=
.
则k=
=
≈0.328N/cm.
(2)由于电压表的量程较小,滑动变阻器采用分压式接法,R1采用分压式接法,在电路中起粗调的作用,R2串联在测量电路中,其微调作用,电路图如图所示.
当微安表满偏,记下这时毫伏表的示数U,根据欧姆定律得,Rg=
.
故答案为:(1)①只利用了L1和L6两个数据,导致误差较大(或未利用L2、L3、L4、L5,导致误差较大)
②0.328
(2)①如图所示
说明:电路设计合理,两个变阻器分别当作粗调、微调电阻使用,均算正确.
②使微安表满偏,记下这时毫伏表的示数U
③
根据胡克定律得,k1=
△F |
△L |
F4−F1 |
L4−L1 |
F5−F2 |
L5−L2 |
F6−F3 |
L6−L3 |
则k=
k1+k2+k3 |
3 |
| ||||||
3 |
(2)由于电压表的量程较小,滑动变阻器采用分压式接法,R1采用分压式接法,在电路中起粗调的作用,R2串联在测量电路中,其微调作用,电路图如图所示.
当微安表满偏,记下这时毫伏表的示数U,根据欧姆定律得,Rg=
U |
Ig |
故答案为:(1)①只利用了L1和L6两个数据,导致误差较大(或未利用L2、L3、L4、L5,导致误差较大)
②0.328
(2)①如图所示
说明:电路设计合理,两个变阻器分别当作粗调、微调电阻使用,均算正确.
②使微安表满偏,记下这时毫伏表的示数U
③
U |
Ig |
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