Question

（1）某變壓器不能拆解，課外活動小組準(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請在下面虛框中畫出測量銅絲電阻的實驗原理圖，并在下面實物圖3中補畫出未連接的導(dǎo)線．
（2）（10分）某同學(xué)安裝如圖甲的實驗裝置，探究合外力做功與物體動能變化的關(guān)系．
①此實驗中，應(yīng)當(dāng)是讓重物做

 

運動，

 

（“需要”、“不需要”）測出重物的質(zhì)量；
②打點計時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BD段進行研究．求得B點對應(yīng)的速度v_B=

 

　m/s，若再求得D點對應(yīng)的速度為v_D，測出重物下落的高度為h_BD，則還應(yīng)計算

 

與

 

大小是否相等（填字母表達式）；
③但該同學(xué)在上述實驗過程中存在明顯的問題．安裝實驗裝置時存在的問題是

 

；研究紙帶時存在的問題是

 

，實驗誤差可能較大．

Answer 1

分析：（1）①螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(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變阻器阻值間的關(guān)系確定滑動變阻器的接法，然后確定電流表的接法，最后作出實驗電路圖．
（2）讓重物做自由落體運動，探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系，實驗時需要驗證

1

2

mv²-

1

2

mv′²=mgh，則

1

2

v²-

1

2

v′²=gh，
因此實驗過程中不需要測量物體的質(zhì)量；由勻變速運動特點可以求出物體的瞬時速度；為減小實驗誤差，應(yīng)讓物體運動的時間長，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，實驗電路圖如左圖所示，
根據(jù)實驗電路圖連接實物圖，如右圖所示．
（2）①實驗過程中應(yīng)讓重物做自由落體運動，實驗過程中不需要測量重物的質(zhì)量．
②B點的瞬時速度v_B=

AC

2T

=

1.9mm+5.8mm

2×0.02s

=192.5mm/s≈0.19m/s；
求得D點對應(yīng)的速度為v_D，測出重物下落的高度為h_BD，需要驗證：

1

2

v_D²-

1

2

v_B²與gh_BD是否相等；
③由圖甲可知，重物放在實驗桌上面而沒有伸出實驗桌之外，實驗時重物將會落在實驗桌上，
重物的位移太小，紙帶打點過短；由圖乙可知，BD間的距離太小，打點時間間隔太短．
故答案為：（1）①1.598；13；②實驗電路圖與實物電路圖如圖所示；
（2）①自由落體；不需要；②0.19；

1

2

v_D²-

1

2

v_B²；gh_BD；③重物沒有出桌面之外；B、D兩點間時間間隔過短．

點評：螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(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)計實驗電路時，要注意滑動變阻器與電流表的接法，這是正確設(shè)計實驗電路的關(guān)鍵．