Question

（Ⅰ）為研究滑塊的運動，選用滑塊、鉤碼、紙帶、毫米刻度尺、帶滑輪的木板、以及由漏斗和細線構成的單擺等組成如圖1所示的裝置，實驗中，滑塊在鉤碼作用下拖動紙帶做勻加速直線運動，同時讓單擺垂直于紙帶運動方向做小擺幅擺動，漏斗可以漏出很細的有色液體，在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時刻的位置，如圖2所示

①漏斗和細線構成的單擺在該實驗中所起的作用與下列哪個儀器相同？

 

（填寫儀器序號）
A、打點計時器      B、秒表      C、毫米刻度尺       D、電流表
②如果用該實驗裝置測量滑塊加速度，對實驗結果影響最大的原因是：

 

（Ⅱ）現提供如下器材，測定定值電阻R_x（約為5KΩ）的阻值
a．兩相同電流計G₁、G₂（50μA，內阻約4KΩ）
b．電阻箱R₁（0～9999.9Ω）
c．電阻箱R₂（0～99999.9Ω）
d．電源E（電動勢約3V，內阻不計）
e．滑動變阻器R（最大阻值20Ω）
f．開關兩個，導線若干
①由于電流計量程很小，需要先將它們進行改裝，某同學設計了用半偏法測電流計內阻的電路，如圖甲，實驗過程如下：先將R₂調為最大，然后閉合K₁、K₂，調節R₁、R₂，保證

 

滿偏，使

 

半偏（填寫元件符號）由此測得電流計G₂的阻值
②若測得電流計內阻為4.2KΩ，要將G₂改裝成量程為3V的電壓表，需串聯的電阻值為

 

③采用改裝后的電壓表并伏安法測量待測電阻阻值，請在虛線框內畫出實驗電路圖乙

Answer 1

分析：（Ⅰ）①單擺振動具有周期性，擺球每隔半個周期經過紙帶中線一次，單擺在該實驗中所起的作用與打點計時器相同．
  ②根據測量加速度的原理△x=aT²，T為單擺周期的一半．單擺周期對實驗結果影響最大．
（Ⅱ）①并聯電路電流表與電阻比成反比；
②改裝電壓表需要串聯分壓電阻，根據歐姆定律列式求解即可；
③采用伏安法測電阻，要測量多組數據，滑動變阻器采用分壓式接法．

解答：解：（Ⅰ）①單擺振動具有周期性，擺球每隔半個周期經過紙帶中線一次，打點計時器打點也具有周期性，故單擺的作用與打點計時器相同．
②設單擺周期為T，則測量加速度的原理是△x=a（

1

2

T）²，a=

4△x

T2

，單擺周期對實驗結果影響最大，而單擺周期與擺長即擺球重心與懸點的距離有關，隨著細沙流出，擺球重心位置發生改變，單擺周期發生改變，對加速度的測量產生誤差，故對實驗結果影響最大的原因是漏斗重心的變化導致擺長變化，從而改變單擺周期，影響加速度的測量值．
（Ⅱ）①若并聯的兩個支路電流相等，則電流表內阻與電阻箱內阻相等；故保證G₁滿偏，使G₂半偏；
②電流計內阻為4.2KΩ，滿偏電流為50μA，要將G₂改裝成量程為3V的電壓表，需串聯的電阻值為：
R=

U

Ig

-Rg=

3

50×10-6

-4.2×103=5.58×104Ω=55.8KΩ
③采用伏安法測電阻，要測量多組數據，滑動變阻器采用分壓式接法，電路原理圖如圖所示：

故答案為：
（Ⅰ）①A；②漏斗重心變化導致單擺有效擺長變化，從而改變單擺周期，影響加速度的測量值．
（Ⅱ）①G₁，G₂；②55.8 KΩ；③如圖所示（安培表外接也可以）．

點評：本題第一小題關鍵明確單擺代替滑動變阻器；第二問關鍵明確半偏法測電阻和伏安法測電阻的原理，會改裝電表．