Question

（1）某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度．
①請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤：a______；b______．
②該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個點，測得h₁、h₂、h₃、h₄、h₅．若打點的周期為T，則打E點時速度為 v_E=______；若分別計算出各計數(shù)點對應(yīng)的速度數(shù)值，并在坐標(biāo)系中畫出v²與h的關(guān)系圖線，如圖丙所示，則重力加速度 g=______m/s²．
③若當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度值�?.8m/s²，請寫出誤差的主要原因______．

（2）測量電阻絲的電阻率ρ，電阻絲的電阻約為20Ω．先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度．可供選擇的器材還有：
電池組E（電動勢為3.0V，內(nèi)阻約1Ω）；
電流表A₁（量程0～100mA，內(nèi)阻約5Ω）；
電流表A₂（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；
電阻箱R（0～999.9Ω）；
開關(guān)、導(dǎo)線若干．
實驗操作步驟如下：
A．用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑；
B．根據(jù)所提供的實驗器材，設(shè)計并連接好如圖甲所示的實驗電路；
C．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開關(guān)；
D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；
E．改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏．重復(fù)多次，記錄每一次的R和L數(shù)據(jù)．
F．?dāng)嚅_開關(guān)．
①如圖乙，用螺旋測微器測量電阻絲直徑為d=______ mm；
②電流表應(yīng)選擇______（選填“A₁”或“A₂”）；
③用記錄的多組R和L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示圖線，截距分別為R和L，再結(jié)合測出的電阻絲直徑d，寫出電阻絲的電阻率表達式 ρ=______（用給定的字母表示）．

Answer 1

【答案】分析：（1）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．
（2）螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．根據(jù)電流的最大值選擇電流表，
根據(jù)滿偏電流求出電路中的總電阻判斷選擇的電流表，根據(jù)題意寫出R與L的表達式，根據(jù)圖象的斜率求出ρ．
解答：解：（1）①a、打點計時器應(yīng)接交流電源
b、重物釋放時應(yīng)緊靠打點計時器
②利用勻變速直線運動的推論
v_E==
v²=2gh
速度的二次方v²與距離（h）的關(guān)系圖線的斜率為18.8
所以g=9.4m/s²．
③測量值存在偏差的主要原因是紙帶通過打點計時器時的摩擦阻力．
（2）①螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為0.5mm，可動刻度的讀數(shù)為0.01×23.0=0.230mm，所以最終讀數(shù)為0.730mm．
②做實驗時要使電流表滿偏，根據(jù)歐姆定律得：R_總=可知，若用A₁（量程0～100mA，內(nèi)阻約5Ω），R_總=30Ω；若用A₂（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω），R_總=5Ω
電阻絲的電阻為20Ω，顯然總電阻不會5Ω，所以選A₁；
③根據(jù)題意可知，R+=R，則：R=R-，由圖象可知，斜率為=，而S=，解得：ρ=
故答案為：（1）①a．打點計時器應(yīng)接交流電源 b．重物釋放時應(yīng)緊靠打點計時器； ；9.4；紙帶通過打點計時器時的摩擦阻力；（2）0.730；A₁；
點評：了解實驗的裝置和工作原理．對于紙帶的問題，我們要熟悉勻變速直線運動的特點和一些規(guī)律．注意圖象的應(yīng)用，知道斜率的含義，難度適中．