Ⅰ將一個(gè)質(zhì)量為m的物體掛在一個(gè)勁度系數(shù)為K的彈簧下面,如果不考慮彈簧的質(zhì)量和空氣阻力,振動(dòng)周期
T=2π.為了研究周期和振子質(zhì)量的關(guān)系,設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,將彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上,另一端掛一只小盤,鐵架臺(tái)的豎桿上固定一個(gè)可以上下移動(dòng)的標(biāo)志物,作為計(jì)時(shí)標(biāo)志.改變小盤中砝碼的質(zhì)量m,測(cè)量全振動(dòng)50次的時(shí)間并求出相應(yīng)的周期T.某次實(shí)驗(yàn)得到下列數(shù)據(jù):
m(10-3kg) |
5.00 |
10.00 |
15.00 |
20.00 |
25.00 |
30.00 |
T(s) |
|
|
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|
|
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T2(s2) |
0.729 |
0.803 |
0.876 |
0.941 |
1.016 |
1.086 |
(1)以橫軸代表m,縱軸代表T
2,作出T
2-m圖.(畫在答卷頁(yè)上)并回答為什么不用T作為縱軸而用T
2作為縱軸?
.
(2)根據(jù)圖線求解彈簧的勁度系數(shù)
.
(3)對(duì)T
2-m圖作出必要的解釋
.
Ⅱ測(cè)量“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻;將一銅片和一鋅片分別插入同一只蘋果內(nèi),就構(gòu)成了簡(jiǎn)單的“水果電池”,其電動(dòng)勢(shì)約1.5V,可是這種電池并不能點(diǎn)亮額定電壓為1.5V,額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡.原因是流過(guò)小燈泡的電流太小了,經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得還不足3mA.現(xiàn)用量程合適的電壓表、電流表以及滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材盡量精確地測(cè)定“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.
(l)若給出的滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格:A(0~30Ω)、B(0~3kΩ).本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器?
(2)請(qǐng)?jiān)诳騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.
(3)在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值,經(jīng)描點(diǎn)、連線得到U-I圖象,如圖所示,根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù),則“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻分別為E=
V,r=
Ω.
(4)若不計(jì)測(cè)量中的偶然誤差,用這種方法測(cè)量得出的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的值與真實(shí)值相比電動(dòng)勢(shì)E
.(填“偏大”、“相等”、“偏小”),內(nèi)電阻r
(填“偏大”、“相等”、“偏小”)