Question

（2007?武漢三模）（1）下列有關高中物理學生實驗的描述中，正確的是

AC

A．“驗證機械能守恒定律”實驗中，不需要用天平測出下落重錘的質量
B．電火花打點記時器和電磁打點記時器均在4～6V交流電壓下正常工作，當頻率為50Hz時，每隔0.02s打一次點
C．“用單擺測定重力加速度”實驗中，對秒表讀數時漏掉了小刻度盤（分針）的數字，將導致重力加速度的測量值比實際值偏大
D．“驗證動量守恒定律”實驗中，在白紙上記下重錘線所指的位置O后，不小心將白紙和復寫紙同時向右移動了少許，繼續實驗，得到小球在白紙上落點的平均位置A、B、C（如圖1），白紙的移動為實驗結果沒有影響
（2）請從一下器材中選擇適當儀器設計一個電路，要求僅用此電路量待測電阻R_x的電阻（約500Ω），又能測量電源E的電動勢．
a．待測定值電阻R_x：阻值約500Ω
b．滑動變阻器R₁：總阻值1000Ω
c．電阻箱R₂：最大阻值999.9Ω
d．電阻箱R₃：最大阻值99.99Ω
e．電流表G：量程3mA，內阻約50Ω
f．電源E：電動勢約為3V，內阻很小但不可忽略
g．開關及導線若干
①實驗中應選取的器材有：

abcefg

（填寫器材前面的字母序號）
②請在圖2虛線框中畫出實驗電路圖
③在測出電阻R_x的值后（記為R_x），再利用此電路測量電源E的電動勢．還需要測量的物理量有：

調節變阻器R₁至適當位置并保持不變，記錄電流表讀數I₁，調節電阻箱R₂，記錄電阻箱讀數為R₂和電流表讀數I₂；

用所測的物理量表示電源E的電動勢為

I1I2(Rx-R2)

I2-I1

．

Answer 1

分析：1、該題考查了多個實驗問題，解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項．
2、此題測量電阻的方法用的是“替代法”，測量電動勢用的是“安歐法”，根據E=I（R+r）知，必須有兩個定值電阻或變阻箱才行．

解答：解：A、在驗證機械能守恒定律實驗中，不一定要測量物體的質量，因為驗證動能的變化量和重力勢能的變化量時，兩邊都有質量，可以約去比較．故A正確；
B、在用打點計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中，電磁打點計時器的工作電壓是交流4～6伏，電火花打點計時器的工作電壓是交流220伏，故B錯誤；
C、在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，對秒表讀數時漏掉了小刻度盤（分針）的數字，測量的周期減小，根據重力加速度g=

4π2l

T2

得測得的g值明顯增大，故C正確；
D、“驗證動量守恒定律”實驗中，在白紙上記下重錘線所指的位置O后，不小心將白紙和復寫紙同時向右移動了少許，繼續實驗，得到小球在白紙上落點的平均位置A、B、C，那么水平方向位移發生改變，測量的水平初速度發生改變，所以白紙的移動為實驗結果有影響，故D錯誤；
故選：AC．
（2）：①由閉合電路歐姆定律及電流表讀數要求知應滿足

1

3

I_g≤

E

R+r

≤

2

3

I_g，
可得1500Ω≤R≤3000Ω，因此，變阻箱應選c，當然還需選a、b、e、f、g
故答案為：abcefg．
②本題可用替代法，如圖所示，先將滑動變阻器阻值打到最大，然后將雙擲開關打到R_x一端，調節變阻器阻值，使電流表示數為某值，再將雙擲開關打到變阻箱一端，調節變阻箱，使電流表示數與打到R_x時相同．讀出電阻箱電阻，此即待測電阻R_x的阻值．

③將雙擲開關打到R_x一端，調節變阻器R₁至適當位置并保持不變，記錄電流表讀數I₁；
將雙擲開關打到變阻箱一端，調節電阻箱R₂，記錄電阻箱讀數為R₂和電流表讀數I₂；
根據閉合電路歐姆定律得：
E=（R₁+r+R_g+R_x）I₁
E=（R₁+r+R_g+R₂）I₂
解得：E=

I1I2(Rx-R2)

I2-I1

故答案為：
（1）AC；
（2）①abcefg；   
②如圖；
③調節變阻器R₁至適當位置并保持不變，記錄電流表讀數I₁，調節電阻箱R₂，記錄電阻箱讀數為R₂和電流表讀數I₂；

I1I2(Rx-R2)

I2-I1

．

點評：1、本題考查了四個實驗中的問題，關鍵要理解實驗的原理、操作步驟，以及實驗中的注意事項．
2、用替代法測量R_x電阻時，要注意滑動變阻器的阻值不能改變；本題用安歐法測電動勢時，可以將電流表、待測電阻看成是電源內電路，因此，并不需要知道電流表的內阻．