Question

（2011?龍湖區模擬）（1）某小組同學利用圖甲示裝置驗證機械能守恒定律，實驗中：
①甲同學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乙同學使用的是電磁打點計時器，提供電源的學生電源前面板如圖乙所示，使用時，電壓選擇開關E必須旋到

交流4V或6V

位置，連接打點計時器的兩根導線必須連接圖乙所示的學生電源的

AB

兩端（填“AB”或“CD”）．
③乙同學用打點計時器（所用交流電頻率為50Hz）打出了一條理想紙帶，該同學在紙帶上取了點跡清晰的、連續的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的數據，數據正確的是

C

．（當地的重力加速度為9.8m/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．某班同學利用實驗得到的紙帶，設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

．（填入相應的字母）
（2）現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，內阻R_V1=3kΩ）
D．電壓表V₂（量程5.0V，內阻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，內阻0.5Ω）
H．開關S一只、導線若干
①為了盡可能提高測量準確度，電流表應選擇A₂，還應選擇器材：（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（標注所用器材符號）
③若根據最佳實驗電路圖連接實驗電路，測得電流表、電壓表示數分別為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）題的關鍵是弄清實驗的目的是根據打點計時器打出的紙帶測量出位移x，再根據

v

t 2

=

x

t

求出瞬時速度，不能根據純理論用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）題的關鍵是因為電壓表內阻為一定值，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電火花計時器應使用交流220V電壓，
②電磁打點計時器應使用交流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線必須連接圖乙所示的學生電源的AB兩端．
③根據△S=

S

2

-

S

1

=

S

3

-

S

2

知，只有C選項符合，故數據準確的是C．
④應根據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，故電壓表應選C，因待測電阻值遠大于滑動變阻器的阻值，故變阻器應用分壓式接法，應選阻值小的變阻器E．
②由于電壓表內阻為定值，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外接法選擇的條件：當電流表與電壓表內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阻一定時，應根據歐姆定律選擇能準確計算電阻的接法．