Question

（1）某變壓器不能拆解，課外活動(dòng)小組準(zhǔn)備用下列器材測定其原線圈使用的銅絲長度：多用電表、電流表（0～0.6～3A）、電壓表（0～3～15V）、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器（0～5Ω）、導(dǎo)線、干電池等．

①用螺旋測微器、多用電表的歐姆“×1”擋分別測量銅絲的直徑、阻值，結(jié)果如圖1、2所示，則銅絲的直徑為______ mm、電阻約為______Ω；
②請(qǐng)?jiān)谙旅嫣摽蛑挟嫵鰷y量銅絲電阻的實(shí)驗(yàn)原理圖，并在下面實(shí)物圖3中補(bǔ)畫出未連接的導(dǎo)線．
（2）（10分）某同學(xué)安裝如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置，探究合外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系．
①此實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)當(dāng)是讓重物做______運(yùn)動(dòng)，______（“需要”、“不需要”）測出重物的質(zhì)量；
②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz，該同學(xué)選取如圖乙所示的一段紙帶，對(duì)BD段進(jìn)行研究．求得B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v_B=______ m/s，若再求得D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為v_D，測出重物下落的高度為h_BD，則還應(yīng)計(jì)算______與______大小是否相等（填字母表達(dá)式）；
③但該同學(xué)在上述實(shí)驗(yàn)過程中存在明顯的問題．安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)存在的問題是______；研究紙帶時(shí)存在的問題是______，實(shí)驗(yàn)誤差可能較大．

Answer 1

【答案】分析：（1）①螺旋測微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；歐姆表指針示數(shù)與倍率的乘積是歐姆表示數(shù)；
②根據(jù)待測電阻阻值與滑動(dòng)變阻器阻值間的關(guān)系確定滑動(dòng)變阻器的接法，然后確定電流表的接法，最后作出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）讓重物做自由落體運(yùn)動(dòng)，探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要驗(yàn)證mv²-mv′²=mgh，則v²-v′²=gh，
因此實(shí)驗(yàn)過程中不需要測量物體的質(zhì)量；由勻變速運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可以求出物體的瞬時(shí)速度；為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)讓物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長，位移大一些．
解答：解：（1）①由圖1可知，螺旋測微器固定刻度示數(shù)是1.5mm，可動(dòng)刻度示數(shù)是9.8×0.01mm=0.098mm，
銅絲直徑d=1.5mm+0.098mm=1.598mm；由圖2所示歐姆表可知，銅絲的電阻約為13×1Ω=13Ω．
②滑動(dòng)變阻器最大阻值是5Ω，銅絲電阻約為13Ω，為準(zhǔn)確測量電阻阻值，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；
電壓表內(nèi)阻很大，遠(yuǎn)大于銅絲電阻13Ω，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如左圖所示，
根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物圖，如右圖所示．
（2）①實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)讓重物做自由落體運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)過程中不需要測量重物的質(zhì)量．
②B點(diǎn)的瞬時(shí)速度v_B===192.5mm/s≈0.19m/s；
求得D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度為v_D，測出重物下落的高度為h_BD，需要驗(yàn)證：v_D²-v_B²與gh_BD是否相等；
③由圖甲可知，重物放在實(shí)驗(yàn)桌上面而沒有伸出實(shí)驗(yàn)桌之外，實(shí)驗(yàn)時(shí)重物將會(huì)落在實(shí)驗(yàn)桌上，
重物的位移太小，紙帶打點(diǎn)過短；由圖乙可知，BD間的距離太小，打點(diǎn)時(shí)間間隔太短．
故答案為：（1）①1.598；13；②實(shí)驗(yàn)電路圖與實(shí)物電路圖如圖所示；
（2）①自由落體；不需要；②0.19；v_D²-v_B²；gh_BD；③重物沒有出桌面之外；B、D兩點(diǎn)間時(shí)間間隔過短．
點(diǎn)評(píng)：螺旋測微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)，螺旋測微器需要估讀；歐姆表指針示數(shù)與倍率的乘積是歐姆表示數(shù)．
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路時(shí)，要注意滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，這是正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵．