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1、实验题中的误差分析answer实验题中的误差分析1（2012届闸北一模28）某大学物理系学生组织驴友团去云南自助游，在云南凤庆地区发现很多千年古茶树，直径很大，两个大人都合抱不过来。于是他们想利用单摆原理对大树的直径进行测量。他们用轻而长的细线绕树一周，使细线长度等于树干周长（已预留出打结部分的长度）。然后在线下端系一个小铁球，制成一个单摆。某同学的操作步骤为：a将细线的上端固定在一根离地很高的横杆上；b在摆线偏离竖直方向5位置静止释放小球；c当摆球经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期T。（1）该同学的上述步骤中错误的是：_（将该步骤的序号填入横线）

2、。应改为：_。（2）因为小铁球的直径未知，所以该同学用公式：，并将当地重力加速度值代入，近似地求出树干的周长，进一步求出树干直径。则该树干直径与真实值相比：d测_d真。（选填“”、“”、“”）2在“用单摆测定重力加速度”的实验操作中，如果分别发生以下各选项的情况：（A）振幅减小 （B）测量摆长时，未将小球半径考虑在内（C）摆球质量过大 （D）单摆在摆动过程中，摆线未系紧造成摆长逐渐增长（E）将n次全振动误计为n1次 （F）摆球不在竖直平面内摆动，而成为圆锥摆根据以上各选项，试确定：（1）会造成g值偏小的选项是 B D 。（2）会造成g值偏大的选项是 E F 。3某同学做“利用单摆测重力加速度”

3、的实验，用刻度尺正确量出悬线长度L，用秒表正确测出振动周期T，他改变长度测出若干组L与T值，其它操作无误。（1）他应用公式g=测出重力加速度并求出其平均值，这位同学实验中存在的错误是_漏加小球半径_，测出的重力加速度与真实值相比应_偏小_。（2）他作出的T2L图像如图12所示，这图象对应图中是_A_，应用图像法得到的重力加速度与真实值相比应_等于_（填大于、小于或等于）。 图12（3）测单摆周期时，要在平衡位置开始和结束计时；需要测30次或50次全振动总时间来求周期：通常要在平衡位置处放一支铅笔作标尺，这些都是为了_减小误差_。27（2015届静安一模）如图所示，一端带有滑轮的粗糙长木板，1、

4、2是固定在木板上的两个光电门，中心间的距离为L。质量为M的滑块A上固定一宽度为d的遮光条，在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端加速滑下，光电门1、2记录遮光时间分别为t1和t2。（1）用此装置验证牛顿第二定律，且认为滑块A受到合外力的大小等于重物B所受的重力，实验中除了调整长木板倾斜角刚好平衡滑动摩擦力外，还必须满足_；（2）实验测得的加速度为_（用上述字母表示）；（3）若考虑到d不是远小于L，则加速度测量值比真实值_（填“大”或“小”）。27（2015届静安一模）27（2012届卢湾一模）在DIS中，光电门测量的是运动物体挡光时间内的平均速度，因为挡光片较窄，所以可看做测量的是瞬时速度。为了

5、测量做匀变速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，如右图所示。（1）当小车匀变速经过光电门时，测得A、B先后挡光的时间分别为t1和t2，A、B开始挡光时刻的间隔为t，则小车的加速度a=_。（2）（单选题）实验中，若挡光片的宽度b较大，用上述方法测得的加速度与真实值间会有较大的差距，下列关于实验的测量值与真实值的判断中正确的是（ ） （A）若小车加速，则测量值大于真实值；若小车减速，则测量值小于真实值（B）若小车加速，则测量值小于真实值；若小车减速，则测量值大于真实值（C）无论小车加速还是减速，测量值均大于真实值（D）无论小车加速还是减速，测量值均小于真实值6如图所示是同

6、学分别得到的PlV图像，其中正确的图是a，则其它几个图象出现的可能原因是：实验中封闭气体质量太大；实验中计算压强错误使P均偏大；计算压强时未计入活塞和框架重力产生的压强；用手握住注射器使气体温度持续升高；由于某种原因使气体温度持续降低；橡皮帽漏气。情况b可能属于_，情况c可能属于_，情况d可能属于_。（填数字序号）6 ， ， 。29（2013届徐汇二模）某同学在研究“一定质量气体温度不变时压强和体积关系”实验中，将一气缸如图（甲）开口端向右水平固定放置，活塞面积为S，厚度不计，封闭气体长度为L，大气压强为p0。现用一水平向左的作用力缓慢推动活塞，设活塞向左移动距离为x。（1）通过力传感器对水平

7、推力的测定，该同学将推力F作为纵坐标，则横坐标应该设置为_，便可作出图（乙）中图像，且满足图线截距和斜率大小相等。图中斜率的含义为_（用题目中符号表示）。（2）该同学发现实验时图线（乙）中随着F的增大，图线呈现向下弯曲的趋势。试分析原因_。（3）该同学为了研究第（2）小题中图线呈现向下弯曲的趋势的原因，作出了该过程的p-V图像，则图（丙）中的四条图线（图线为双曲线）符合这一过程的是图线_。16某同学设计并制作了一种温度计，其结构如图所示，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细管B插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出（B管的体积与A泡

8、的体积相比可略去不计）。制作过程：将玻璃泡分别置于100与0的环境温度下，刻录下当时水银面的高度x，再以两次刻录下的刻度间距的为最小刻度，将B管全部画上均匀刻度线，温度计便制作好了。为检查该装置的可行性与准确性，该同学在某一恒定的大气压下提供不同的环境温度，通过对B管上的温度刻度与当时实际温度进行对比，以确定该温度计的可行性与准确性，测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示：实际温度t（）270275481100汞柱高x（cm）25.820.4159.64.20.4温度刻度t（）31423507796该同学根据表格中提供的信息，进行了以下分析：（1）由表格中数据可得B管内汞柱高x的变化大小和

9、实际温度T的变化大小的比值恒定，其比值大小为C_0.2_cm/K；（2）该同学认为上一结果说明该温度计制作时在B管上画上均匀刻度线的方法是正确的。试从理论及实际两方面分析并证明这一制作方法的正确性。（3）由表格中数据推断此时实际的大气压强值p0_75_cmHg。（4）虽然温度计原理上正确，但实际温度却与管上的刻度之间出现了明显偏差，该同学分析出现这一现象的原因可能是由于制作温度计时的大气压p0与此时实际的大气压p0不同，p0比p0_偏小_（填“偏大”或“偏小”）。说明这种温度计受环境大气压影响较大，为此该同学提出了修正方案，请写出修正后的实际温度表达式T实_T刻测+_（设已测量出的数据有温度测

10、量值T测、制作温度计时的大气压p0、测温时的大气压p0）。解：（1）0.2；（2）理论上：封闭气体近似作等容变化 所以P/TP/Tx/Tk（k为常数）。而实际数据确实得到x/T0.2 cm/K，说明汞柱高x随实际温度T均匀变化，因此将0和100两条刻度线之间进行100等分，取该等分将B管画上均匀刻度线的做法是正确的。（3） p075cmHg（4）偏小T实 = T刻测+29（2012届虹口二模）如图所示，为一气体温度计的结构示意图。储有一定质量理想气体的测温泡P通过细管与水银压强计左臂A相连，压强计右管B和C与大气相通。移动右管B可调节其水银面的高度，从而保证泡内气体体积不变。当测温泡P浸在冰水

11、混合物中，大气压强相当于76cm高水银柱所产生的压强时，压强计左右两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处。（1）使用这种温度计，其刻度是_均匀_的；（选填“均匀”、“不均匀”）（2）刻度为7.6cm处所对应的温度为_27.3_；（3）当大气压强增大到78cmHg时，将测温泡P浸在冰水混合物中，调节右管同时移动刻度尺，使压强计左右两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处，但不改变其刻度，则测量值_大于_真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。若从刻度上读出温度变化1，则实际温度变化_0.974_。29（2013届静安一模）如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示该电阻

12、在0时的电阻值，已知图线的斜率为k。若用该电阻与电池（电动势为E、内阻为r）、理想电流表A、滑动变阻器R串联起来，连接成如图乙所示的电路。用该电阻做测温探头，把电流表A的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。（1）根据图甲，温度为t（t0）时电阻R的大小为_ R0+ k t _。（2）在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、R0、R（滑动变阻器接入电路的阻值）、k等物理量表示待测温度t与电流I的关系式t_。（3）如果某次测量时，指针正好指在温度刻度的10到20的正中央，则测量值_小于_15（填“大于”、“小于”或“等于”）。2

13、9（2013届宝山一模）如图所示，是一个多用表欧姆档内部电路示意图，电流表（量程00.5mA，内阻100）,电池电动势E=1.5V，内阻r=0.1,变阻器R0阻值为0500。（1）欧姆表的工作原理是利用了_闭合电路欧姆_定律。调零时使电流表指针满偏，则此时欧姆表的总内阻（包括电流表内阻、电池内阻和变阻器R0的阻值）是_3000_。（2）若表内电池用旧，电源电动势变小，内阻变大，但仍可调零。调零后测电阻时，欧姆表的总内阻将变_小_，测得的电阻值将偏_大_。（填“大”或“小”）（3）若上述欧姆表的刻度值是按电源电动势1.5V 时刻度的，当电动势下降到1.2V时，测得某电阻是400，这个电阻真实值是

14、_320_。29（2013届杨浦一模）在用电压表和电流表测电池的电动势和内电阻的实验中：ACD（1）在用图（甲）所示的电路时，由于两电表不是理想电表，电压表的分流作用造成电流表的测量误差图（乙）所示的U-I图像中有两条直线AB和AB，其中一条是根据实测数据画出的图线，另一条是用理想电压表和电流表进行本实验得到的图线，由图可知 (A)AB是根据实测数据画出的图线(B)AB是根据实测数据画出的图线(C)路端电压U越大，通过电压表的电流越大(D)由于电压表的分流作用，使电池电动势和内电阻的测量值都小于真值（2）如果要首先保证电池电动势测量值更准确，电压表和电流表在本实验中又应该怎样连接？（在左下框中

15、画出电路图）请参照上述方法在（在右下框中画出U-I图像）U-I图像中画两条直线，并指出其中哪一条是根据实测数据画出的图线，哪一条是用理想电压表和电流表进行本实验得到的图线其中 AB 是根据实测数据画出的图线，（1分） AB 是用理想电压表和电流表进行本实验得到的图线（1分）29（2012届杨浦一模）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联测量实际电流表G内阻Rg的电路如图所示所用电流表G的满偏电流Ig为200A，内阻Rg估计在400600之间(1)按右图测定电流表G的内阻Rg，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下： (A)滑动变阻器(阻值范围0200) (B)滑动变阻器(阻值范围0

16、175) (C)电阻箱(阻值范围0999) (D)电阻箱(阻值范围099999) (E)电源(电动势6V，内阻0.3) (F)电源(电动势12V，内阻0.6)按实验要求，R最好选用_ D _，R最好选用_ C _，E最好选用_ F _(填入选用器材的字母代号) (2)为测出电流表的内阻,采用如图所示的电路原理图。请将以下各实验步骤填写完整依照电路原理图将实物连接成实验线路,开始时两电键均断开将R阻值调至最大,闭合电键_ K1_,调节_ R _的阻值,使电流表达到满刻度闭合_ K2_,调节R的阻值使电流表达到_半偏_读出R的读数,即为电流表的内阻(3)这种方法测出的电流表的内阻Rg比它的真实值_偏小_(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)