图像法处理实验数据两例

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1、图像法处理实验数据两例例1利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度•一斜面上安装有两个光电门，其中光电门已固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲到乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离S,记下相应的t值；所得数据如表1所示•请完成下列填空和作图.(2)根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出st—t图线；3.由所画出的st—t图线，得出滑块加速度的大小为a=m/s2(保留

2、2位有效数字)分析与解第(1)问根据匀变速直线运动的位移公式、速度公式可推导出a、vt、s和t四个物理量之间的关系式:同时为下面利用画出的st—t图线的斜率求解加速度a作好铺垫.(2)略.(3)由st—t图线的斜率求得a=2.0m/s2.例2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G1内阻门的电路如图3所示，供选择的仪器：①待测电流表G1(0〜5mA,内阻约300Q),②电流表G2(0〜10mA,内阻约100Q),③定值电阻R1(300Q),④定值电阻R2(10Q),⑤滑动变阻器R3(0〜1000Q),⑥滑动变阻器R4(0〜2

3、0Q),⑦干电池(1.5V),⑧电键S及导线若干.(1)定值电阻应选，滑动变阻器应选•(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图4.(3)补全实验步骤：①按电路图连接电路，；②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置，记录Gl,G2的读数II,12；③；④以12为纵坐标，II为横坐标，作出相应图线，如图5所示.(4)根据12-11图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式.分析(1)当两电流表Gl,G2均达到最大测量值时，IR=I2-I1=5mA.对G1和定值电阻并联支路有Ilrl=IRR,可得R=IlrlIR=300Q.由此知定值电阻选③.因为滑

4、动变阻器采用分压式接法，所以应选阻值较小的(2)略.(3)补全实验步骤渗透实验原理，数据处理的方法.(4)由I2=I+IR和Ilrl=IRRl,可得rl=IRRlIl=I2-IlHRl,由题给图象知2I2I1,代入上式得rl二(k-1)R1.小结利用图像法处理实验数据是一种最常用的方法.图像法能直观地反映出两个物理量间的关系，有效地减小实验误差.练习小明要测定一电源的电动势E和内电阻r.实验器材：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R3表示)，一只开关和导线若干•小明设计了如图所示的电路进行实验，在实验中，

5、他通过调节电阻箱的阻值R,采集到多组R和I的实验数据.为了较方便准确地得出实验结论，小明用图像法处理实验数据，若图像的横坐标表示电阻箱的阻值R,则图像的纵坐标表示的变量应该是(用题给字母表示).答案II.