Question

實(shí)驗(yàn)題
I．在做“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計時器打下的紙帶，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6個計數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)計時器打下的點(diǎn)，本圖中沒有畫出）打點(diǎn)計時器接的是220V、50Hz的交變電流，他把一把毫米刻度尺放在紙帶上，其零刻度和計數(shù)點(diǎn)A對齊．
（1）按照有效數(shù)字的讀數(shù)規(guī)則讀出相鄰計數(shù)點(diǎn)AB、BC、CD、DF．、EF間的距離分別為s_l、s₂、s₃、s₄、s₅，其中s₁=______cm；
（2）該物體的加速度a=______m/s²（保留2位有效數(shù)字）．

Ⅱ．某同學(xué)要測量一待測電阻R_x的阻值，備選器材如下：
電流表A，量程為50mA，內(nèi)阻r=30Ω；    電壓表V₁，量程為3V，內(nèi)阻約為2kΩ；
電壓表V₂，量程為15V，內(nèi)阻約為4.5kΩ；待測電阻R_x，阻值約為20Ω；
定值電阻R，阻值為100Ω；             滑動變阻器R₁．最大阻值為20Ω；
滑動變阻器R₂，最大阻值為200Ω；       電源E，電動勢為4V，內(nèi)阻忽略不計；
開關(guān)S，導(dǎo)線若干．
實(shí)驗(yàn)中要求電表的讀數(shù)超出量程的，能測多組數(shù)據(jù)，并有盡可能高的測量精確度．
（1）該實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用______，滑動變阻器應(yīng)選用______；
（2）在下面的有框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，標(biāo)明儀器代號；
（3）如果在實(shí)驗(yàn)中，電壓表的示數(shù)為2.70V時，電流表的指針指在正中間，則待測電阻R_x的阻值為______Ω．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ（1）由圖示刻度尺確定刻度尺的分度值，然后讀出AB間的距離．
（2）根據(jù)△x=at²可以求出物體的加速度．
Ⅱ（1）根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，根據(jù)待測電阻阻值與滑動變阻器最大阻值間的關(guān)系選擇滑動變阻器．
（2）先確定滑動變阻器采用分壓接法還是限流接法，電流表是內(nèi)接法還是外接法，然后作出電路圖．
（3）由圖示電流表讀出電流表示數(shù)，然后由串并聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出待測電阻阻值．
解答：解：I（1）由圖示可知，刻度尺的分度值是1mm，s₁=1.00cm；
（2）計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔t=0.02s×5=0.1s，物體的加速度：
a===cm/s²
≈42cm/s²=0.42m/s²；
Ⅱ（1）電壓表電動勢是4V，因此電壓表可選V₁，為了減小誤差，進(jìn)行多次測量，滑動變阻器可以采用分壓接法，滑動變阻器可以選最大阻值減小的R₁，方便實(shí)驗(yàn)操作．
（2）為了實(shí)現(xiàn)多次測量，滑動變阻器可以采用分壓接法，為使電壓表讀數(shù)超出量程的，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法；電流表量程為50mA=0.05A，太小，電路電流大于電流表量程，因此應(yīng)該給電流表并聯(lián)一個分流電阻R，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．
（3）由圖示電流表可知，通過電流表的電流I_A=25mA=0.025A，電流表兩端電壓U_A=I_Ar=0.025A×30Ω=0.75V，
通過與電流表并聯(lián)的定值電阻的電流I===0.0075A，通過待測電阻的電流I=I_A+I=0.0325A，待測電阻兩端電壓U_X=U_V-U_A=2.7V-0.75V=1.95V，待測電阻阻值R_X===60Ω．
故答案為：Ⅰ（1）1.00；（2）0.42；II（1）V₁；R₁；（2）電路圖如圖所示；（3）60．
點(diǎn)評：對刻度尺進(jìn)行讀數(shù)時，要先確定刻度尺的分度值，要注意估讀；
本題的難點(diǎn)是設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路圖，知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、根�?jù)實(shí)驗(yàn)器材、按實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計．