1 . 某同学用单摆测量学校所在地的重力加速度。实验步骤如下：
a．在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，并把细线上端固定在铁架台的上端；
b．先用游标卡尺测得小球的直径，算出半径，再用刻度尺测量悬挂点与小球下端之间的距离，以两者之差作为摆长L；
c．用停表测量单摆做多次全振动的时间，计算出周期T；
d．改变摆长多次重复实验，测量多组摆长L与对应的周期T的数据，并在坐标纸上做出L-T²的图像；
e．根据图像得出重力加速度的测量值；
f．查询所在地的重力加速度值，与测得的结果进行比较，并进行误差分析。
（1）某次测量摆长时，刻度尺上的“0”刻度与悬点对齐，下端刻度如图1所示，用游标卡尺测量小球的直径，读数如图2所示，则摆长为______m；

（2）为减小误差，步骤c中的计时起点为小球运动到______；
（3）实验中做出L-T²的图像如图3所示，则重力加速度g=______m/s²；（结果保留3位有效数字）

（4）若查询所在地的重力加速度g=9.797m/s²，请写出一条产生误差的原因______。

2 . 为了测定某电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：
电阻箱、两个、阻值为定值电阻、电流表A（内阻未知）、电键若干、待测电源、导线若干。
（1）现实验小组成员先测量电流表内阻，实验电路如图甲所示，有关实验操作如下：

①闭合，打开，调节，使电流表A满偏；
②保持不变，再闭合，调节，当，电流表A的读数为满刻度的三分之二，由此可得电流表的内阻的测量值为______。
③上述测量中，电流表的内阻测量值比真实值______（填“偏大”、“偏小”或“不变”），产生误差的原因是合上开关后，通过电阻箱的电流______（填“大于”或“小于”）电流表A的满刻度的三分之一的值。
（2）测定电流表内阻后，实验小组成员设计如图乙所示的电路图测量图中的电源的电动势和内阻。

将开关S合上，多次调节电阻箱R的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I，实验小组成员作出了图像如图丙所示，根据图像和已知条件可求出电源电动势______V；电源的内阻______。

3 . 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置如图甲所示。

（1）该实验分两步进行：首先，保持滑块质量不变，改变砝码质量并测得对应的滑块加速度，从而探究“物体加速度与外力的关系”；然后，再保持砝码质量不变，改变滑块质量并测得对应加速度，进而探究“物体加速度与质量的关系”。上述实验思路采用的是________（选填下方选项前的字母）法，
A．放大       B．理想实验       C．控制变量       D．重复实验
（2）以下操作正确的有________。
A．使连有纸带的小车在挂着砝码的细线牵引下沿轨道匀速下滑，以平衡摩擦力
B．小车靠近打点计时器，在细线末端挂上砝码，应先接通电源，再释放小车
C．正确平衡摩擦力后，每次改变小车和砝码的总质量，都需要重新平衡摩擦力
D．打点结束后，先取下小车上的纸带进行数据处理，最后关闭打点计时器
（3）当砝码加速向下运动时，小车所受的拉力的大小________（选填“大于”、“小于”或“等于”）砝码所受重力的大小。当小车的质量________（选填“远大于”或“远小于”）砝码的质量时，小车所受的拉力的大小近似等于砝码所受重力的大小。
（4）某组同学在某次实验中使用频率为50Hz的打点计时器，获得其中一条纸带如图乙所示，其中每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，根据纸带可以求得小车的加速度大小为________（结果保留两位有效数字）。

（5）多次改变所挂砝码的质量，重复实验，测得多组F对应的小车加速度a，作出a-F图像，如丙图所示，图像不过坐标原点的原因是________。

（6）该实验的系统误差主要源于“合力”的测量，结合相对误差的定义式“”，在气垫导轨及细线均已调至水平的情况下，将砝码的重力作为滑块所受合力，且知滑块的质量为M，砝码的质量为m，则合力测量的相对误差________×100％（用M、m表示）。

4 . 某同学欲测量电流表的内阻。电流表的满偏电流为，内阻在150-250Ω之间。

电路如图所示，利用半偏法测定电流表G的内阻，其供选用的器材如下：
A．电阻箱（阻值范围0~999Ω）
B．电阻箱（阻值范围0~99999Ω）
C．电源（电动势3V，内阻约为1Ω）
D．电源（电动势30V，内阻约为3Ω）
实验主要步骤如下：
a.连接好电路接通，调节电阻，使电流表指针偏转到满刻度
b.接通，保持电阻不变，调节电阻，使电流表指针偏转到满刻度的一半
c.读出的阻值为198Ω，即认为
（1）根据该实验要求和实验过程，以下说法正确的是(      )
A．该实验中最好选用阻值范围为0~999Ω的电阻箱
B．该实验中最好选用电动势3V的电源
C．该实验的要求是的值应远大于电流表的内阻
D．该实验存在系统误差，且电流表内阻的测量值与真实值相比偏小
（2）为了更准确测出电流表的内阻，另一同学利用以下仪器去测量：待测电流表，另外一个电流表（量程为，内阻约40Ω）；定值电阻阻值为200Ω；电源E（电动势约为3V内阻不计），滑动变阻器R（阻值范围为0-20Ω），单刀单掷开关一个，导线若干，要求实验中尽可能准确地测量电流表阻值，且能够获得多组实验数据

①请在虚线方框中画出测量电路图，并在图中标明选用器材的符号(      )
②若实验中读得表和表的读数为和，且电表读数十分准确，则表的内阻___________。
③实验中把测量值与真实值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差（），结合实验（1）（2），实验（1）中的相对误差为___________%（该问结果保留两位有效数字）。

5 . 实验：电池电动势和内阻的测量
（1）测定电池电动势和内阻的实验方案设计
a.伏安法：由E=U＋Ir知，只要测出U、I的两组数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有___________、___________、___________、___________、___________，电路图如图所示。

b.伏阻法：由E=U＋r知，如果能得到___________的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材是___________、___________、___________、___________，电路图如图所示。

c.安阻法：由E=IR＋Ir可知，只要能得到___________的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材有___________、___________、___________、___________，电路图如图所示。

（2）实验操作与数据分析
a.实验步骤（以伏安法为例）
①电流表用0～0.6 A量程，电压表用0～3 V量程，按实验原理图连接好电路。
②把滑动变阻器的滑片移到一端，使其接入电路中的阻值最大。
③闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据（I₁、U₁）。用同样的方法测量几组I、U值。
④断开开关，整理好器材。
⑤处理数据，用公式法或图像法求出电池的电动势和内阻。
b.数据分析
①公式法
依次记录的多组数据（一般6组）如表所示：

实验序号	1	2	3	4	5	6
I/A	I1	I2	I3	I4	I5	I6
U/V	U1	U2	U3	U4	U5	U6

分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E₁、r₁，E₂、r₂，E₃、r₃，求出它们的平均值作为测量结果。
E=，r=。
②图像法
㈠根据多次测出的U、I值，作U-I图像；
㈡将图线两侧延长，纵轴截距的数值就是电池___________；
㈢横轴截距（路端电压U=0）的数值就是短路电流；
㈣图线斜率的绝对值等于电池的___________，即r==，如图所示。

（3）注意事项与误差分析
a.为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表。
b.实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻r的明显变化。
c.当干电池的路端电压变化不很明显时，作图像时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始。
如图所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r=|求出。

（4）误差分析
a.偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U-I图像时描点不准确。
b.系统误差：主要原因是电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些。U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在U-I坐标系中表示出来，如图所示，可见E_测＜E_真，r_测＜r_真。

6 . 误差分析
（1）偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作图像时描点不准确．
（2）系统误差：主要原因是电压表的(      )作用，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流(      )一些．U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在U－I坐标系中表示出来，如图所示，可以得到，_．

7 . 一、实验思路
机械能守恒的前提是“只有_____________做功”，因此研究过程一定要满足这一条件。本节实验我们以只有重力做功的过程进行研究。
二、物理量的测量及数据分析
只有重力做功时，只发生重力势能和动能的转化。
（1）要验证的表达式：或＝_____________。
（2）所需测量的物理量：物体所处两位置之间的_____________，及物体的_____________。
三、参考案例
案例1　研究自由下落物体的机械能
实验器材
铁架台（带铁夹）、_____________、重物（带夹子）、________、复写纸（或墨粉盘）、导线、毫米刻度尺、交流电源。
2.实验步骤
（1）安装装置：按图1甲所示把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与电源连接好。

（2）打纸带：在纸带的一端把重物用夹子固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近。先接通电源后释放纸带，让重物拉着纸带自由下落。重复几次，得到3~5条打好点的纸带。
（3）选纸带并测量：选择一条点迹清晰的纸带，确定要研究的开始和结束的位置，测量并计算出两位置之间的距离Δh及两位置时纸带的速度，代入表达式进行验证。
3.数据处理
（1）计算各点对应的瞬时速度：如图乙所示，根据公式，计算出某一点的瞬时速度v_n。
（2）验证方法
方法一：利用起始点和第n点。
选择开始的两点间距接近2 mm的一条纸带，打的第一个点为起始点，如果在实验误差允许范围内mgh_n＝，则机械能守恒定律得到验证。
方法二：任取两点A、B。
如果在实验误差允许范围内，则机械守恒定律得到验证。
方法三：图像法（如所示）。
若在实验误差允许范围内图线是一条过原点且斜率为g的直线，则机械能守恒定律得到验证。

4.误差分析
本实验的误差主要是纸带测量产生的偶然误差以及重物和纸带运动中的空气阻力及打点计时器的摩擦阻力引起的系统误差。
5.注意事项
（1）安装打点计时器时，要使两限位孔的中线在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。
（2）应选用质量和密度较大的重物。
（3）实验时，应先接通电源，让打点计时器正常工作后再松开纸带让重物下落。
（4）本实验中的几种验证方法均不需要测重物的质量m。
（5）速度不能用v＝gt或v＝计算，应根据纸带上测得的数据，利用计算瞬时速度。
案例2　研究沿斜面下滑物体的机械能
1.实验器材
气垫导轨、数字计时器、带有遮光条的滑块。
2.实验步骤
如图3所示，把气垫导轨调成倾斜状态，滑块沿倾斜的气垫导轨下滑时，忽略空气阻力，重力势能减小，动能增大。
测量两光电门之间高度差Δh和滑块通过两个光电门时的速度v₁、v₂，代入表达式验证。

3.物理量的测量及数据处理
（1）测量两光电门之间的高度差Δh；
（2）根据滑块经过两光电门时遮光条的遮光时间Δt₁和Δt₂，计算滑块经过两光电门时的瞬时速度。
若遮光条的宽度为ΔL，则滑块经过两光电门时的速度分别为v₁＝，v₂＝；
（3）若在实验误差允许范围内满足mgΔh＝－，则验证了机械能守恒定律。
4.误差分析
两光电门之间的距离稍大一些，可以减小误差；遮光条的宽度越小，误差越小。

8 . 图甲所示的打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，可以利用它和图乙中的其它装置一起测量当地的重力加速度，请你完成下列相关问题的作答：

（1）图甲中所示的打点计时器是_________
A．使用220V交流电的电磁打点计时器       B．使用220V交流电的电火花计时器
C．使用8V交流电的电磁打点计时器       D．使用8V直流电的电磁打点计时器

（2）若得到一组如图丙的纸带上的点迹，相邻的两个点之间的时间间隔为0.02s。你认为这些数据中，点_________间（填字母）的长度测量有错误；排除错误数据，可测得当地的重力加速度，_________（计算结果保留两位有效数字）
（3）通常用此实验方案测得的重力加速度数值均会小于当地的重力加速度真实值，你认为造成此种系统误差的主要原因是_________。

9 . 某同学在探究自由落体运动的规律时，采用如图所示的装置来进行实验。

（1）实验中电火花计器是一种使用______的电源（填“直流”或“交流”）；
（2）这个同学根据实验得到的纸带进行分析，绘制出重物下落的v-t图像（如图），则重力加速度g=______（写表达式）

（3）该同学量取数据再进行计算发现得到的重力加速度数值小于当地的重力加速度真实值的原因可能是______。

10 . 在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同学先后两次使用如图（a）所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到如图（b）所示两组p-V图线。

（1）实验中使用的是________传感器；
（2）实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了________；
（3）为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可将图线转化为________图线；
（4）两组图线经检验均符合反比例关系，由图可知①、②两组注射器内气体的pV乘积________（选填“相等”或“不相等”）；导致两组数据差异的原因可能是________（多选）。
A.两组实验环境温度不同             B.两组封闭气体的质量不同
C.某组器材的气密性不佳             D.某组实验中活塞移动太快