Question

（2011?龍湖區(qū)模擬）（1）某小組同學(xué)利用圖甲示裝置驗證機械能守恒定律，實驗中：
①甲同學(xué)使用的是電火花打點計時器，則電源必須使用

交流220V

的電壓．
②乙同學(xué)使用的是電磁打點計時器，提供電源的學(xué)生電源前面板如圖乙所示，使用時，電壓選擇開關(guān)E必須旋到

交流4V或6V

位置，連接打點計時器的兩根導(dǎo)線必須連接圖乙所示的學(xué)生電源的

AB

兩端（填“AB”或“CD”）．
③乙同學(xué)用打點計時器（所用交流電頻率為50Hz）打出了一條理想紙帶，該同學(xué)在紙帶上取了點跡清晰的、連續(xù)的4個點，用刻度尺測出相鄰兩個點間距離依次為S₁、S₂、S₃．下列提供的S₁、S₂、S₃的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)正確的是

C

．（當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?.8m/s²）
A.61.0mm  65.8mm  70.7mm               B.41.2mm  45.1mm  53.0mm
C.49.6mm  53.5mm  57.3mm               D.60.5mm  61.0mm  60.6mm
④實驗驗證時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h．某班同學(xué)利用實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案．
a．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v=gt計算出瞬時速度v₀
b．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=

2gh

，計算出瞬時速度．
c．根據(jù)做勻速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度，并通過計算出高度h．
d．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v₀．
以上方案中只有一種正確，正確的是

d

．（填入相應(yīng)的字母）
（2）現(xiàn)用伏安法較準確的測一個阻值R_x約為2kΩ電阻，可供選用的實驗儀器有：
A．電流表A₁（量程10mA，電阻R_A1約為5Ω）
B．電流表A₂（量程3mA，電阻R_A2約為50Ω）
C．電壓表V₁（量程3.0V，內(nèi)阻R_V1=3kΩ）
D．電壓表V₂（量程5.0V，內(nèi)阻R_V2約為5kΩ）
E．滑動變阻器R₁（0～20Ω，額定電流1A）
F．滑動變阻器R₂（0～500Ω，額定電流0.5A）
G．電源（電動勢3V，內(nèi)阻0.5Ω）
H．開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干
①為了盡可能提高測量準確度，電流表應(yīng)選擇A₂，還應(yīng)選擇器材：（填器材前面的字母）電壓表

C

；滑動變阻器

E

．
②請你在方框中畫出最佳實驗電路圖（標(biāo)注所用器材符號）
③若根據(jù)最佳實驗電路圖連接實驗電路，測得電流表、電壓表示數(shù)分別為I、U，則待測電阻的阻值R_x=

U

I- U RV1

．

（ 用題中字母代號表示）．

Answer 1

分析：（1）題的關(guān)鍵是弄清實驗的目的是根據(jù)打點計時器打出的紙帶測量出位移x，再根據(jù)

v

t 2

=

x

t

求出瞬時速度，不能根據(jù)純理論用v=gt計算瞬時速度，因為紙帶運動過程中要受到阻力作用，從而使得加速度不再是重力加速度g．（2）題的關(guān)鍵是因為電壓表內(nèi)阻為一定值，用電流表外接法可以準確計算出待測電阻的阻值．

解答：解：（1）、①電火花計時器應(yīng)使用交流220V電壓，
②電磁打點計時器應(yīng)使用交流4V或6V電壓，接線柱AB是交流電壓接線柱，故打點計時器的兩根導(dǎo)線必須連接圖乙所示的學(xué)生電源的AB兩端．
③根據(jù)△S=

S

2

-

S

1

=

S

3

-

S

2

知，只有C選項符合，故數(shù)據(jù)準確的是C．
④應(yīng)根據(jù)實驗打出的紙帶求出瞬時速度并用刻度尺測量出下落高度，所以不需要測量時間，不能用v=gt求速度，故A錯誤，同理B、C錯誤，根據(jù)做勻速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v₀，故d正確．
（2）、①因電源電動勢為3V，故電壓表應(yīng)選C，因待測電阻值遠大于滑動變阻器的阻值，故變阻器應(yīng)用分壓式接法，應(yīng)選阻值小的變阻器E．
②由于電壓表內(nèi)阻為定值，電流表用外接法可以精確計算出待測電阻值，又變阻器用分壓式，電路圖如圖所示

③根據(jù)歐姆定律待測電阻R=

U

I- U RV1

．
故答案為（1）①交流220V，②交流4V或6V，AB，③C，④d
         （2）①C，E  ②如圖  ③

U

I- U RV1

點評：在伏安法測電阻實驗中要注意電流表內(nèi)外接法選擇的條件：當(dāng)電流表與電壓表內(nèi)阻不確定時可以通過比較

R   V

R   x

與

R   x

R   A

的大小來選擇，若電壓表或電流表的內(nèi)阻一定時，應(yīng)根據(jù)歐姆定律選擇能準確計算電阻的接法．