某同学用如图所示装置测量重力加速度。铁架台上固定着光电门A、B，小铁球被吸在电磁铁上，调节光电门的位置，使小球下落时球心正好通过光电门。两光电门与数字计时器相连，能记录小球从光电门A运动到光电门B的时间。

1. 某同学用如图所示装置测量重力加速度。铁架台上固定着光电门A、B，小铁球被吸在电磁铁上，调节光电门的位置，使小球下落时球心正好通过光电门。两光电门与数字计时器相连，能记录小球从光电门A运动到光电门B的时间。

(1) 用游标卡尺测量小球直径，读数如图乙所示，则小球的直径为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

(2) 给电磁铁断电，小球自由下落，测得小球通过光电门A、B及从光电门A到光电门B的时间分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，测得当地的重力加速度 $\text{[math]}$ （用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 和d表示）；

(3) 改变实验方法，给电磁铁断电，小球自由下落，测得小球通过光电门B所用的时间t，同时用刻度尺测出两光电门间的高度差h，保持电磁铁和光电门A的位置不变，调节光电门B的位置，重复实验，测得多组t和h，作 $\text{[math]}$ 图像，得到图像的斜率为k，测得当地的重力加速度 $\text{[math]}$ （用k，d表示）。

【考点】

刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用; 重力加速度;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某同学设计了如图甲所示装置测量小球的质量和当地的重力加速度。小球用一根不可伸长的细线与力传感器相连，力传感器能显示出细线上的张力大小。光电门放置在传感器正下方，小球通过最低点时光电门的激光束正对小球的球心。

(1) 用螺旋测微器测量小球直径如图乙所示，则小球的直径 $\text{[math]}$ mm；

(2) 用刻度尺测出细线长度为L，将小球拉到某一高度由静止释放，记录下光电门显示的时间t和力传感器的示数最大值F，改变小球释放的高度，重新测出多组t和F的数值，用 $\text{[math]}$ 近似表示小球经过最低点时的速度，作出图像如图丙所示，图像横坐标应为（选填“t”、“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”）

(3) 在第2问的基础上，若图丙中图线与纵轴交点坐标为a，斜率为k，可得当地重力加速度表达式为（用a、k、L、d表示）；

(4) 若考虑空气阻力的影响，上述重力加速度的测量值真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。

实验探究题普通

2. 如图a所示的螺旋测微仪的示数为mm，如图b所示的游标卡尺的示数为cm。

实验探究题普通

3. 某同学测量一捆铜导线的长度L，所用器材有：学生电源E，阻值为 $\text{[math]}$ 的定值电阻，电压表 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ （内阻均未知），电阻箱R，开关及导线若干。实验操作如下：

(1) 用游标卡尺在不同部位测量铜导线横截面的直径D，测量时铜导线应卡在图（a）所示的游标卡尺的部位（选填“A”“B”“C”“D”“E”“F”或“G”），某次测量的示数如图（b）所示，为mm；

(2) 按图（c）连接电路，a、b间粗实线表示铜导线，闭合开关S，调节电阻箱，记录两块电压表和电阻箱的示数，绘制出图（d），则铜导线的电阻值 $\text{[math]}$ Ω；查表可知铜的电阻率为ρ，用ρ、D、 $\text{[math]}$ 表示这捆铜导线的长度为L＝；

(3) 若考虑电压表内阻的影响，则由图（d）测得铜导线的电阻值（选填“大于”“小于”或“等于”） $\text{[math]}$ 。

实验探究题普通