Question

（1）用多用電表可以測量電流、電壓和電阻．
某同學用多用電表的“V”擋測量家庭電路的電壓，示數如圖1所示，則此時電壓的測量值為

 

V．
該同學用多用電表“Ω”擋測量電阻阻值時，先選好倍率擋位后，再用表筆連接待測電阻進行讀數，則在他的測量過程中缺少的步驟是

 

．若按正確步驟進行測量，表盤的示數如圖2所示，則該電阻阻值的測量值是

 

Ω．

（2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，利用重錘拖著紙帶自由下落，通過打點計時器并打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．
①在實驗過程中，下列說法正確的是：

 

．
A．必須使用的測量儀器有：打點計時器、天平和刻度尺
B．打點計時器的兩個限位孔要在同一豎直線上
C．實驗中其他條件相同時，選用重錘質量的大小不影響實驗的誤差
D．選用紙帶上任意兩點的數據都可以驗證機械能守恒定律
②按圖3所示安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖4所示．圖中O點為打點起始點，且速度為零．選取紙帶上打出的連續點A、B、C、…，測出其中E、F、G點距打點起始點O的距離分雖為h₁、h₂、h₃，已知重錘質量為m，當地重力加速度為g，打點計時器打點周期為T．為難此實驗過程中機械能是否守恒，需要計算出從打下O點到打下F點的過程中，重錘重力熱能的減少量△E_P=

 

，動能的增加量△E_K=

 

（用題中所給字母表示）．
③以各點到起始點的距離h為橫坐標，以各點速度的平方v²為縱坐標建立直角坐標系，用實驗測得的數據繪出v²-h圖線，如圖5所示．從v²-h圖線求得重錘下落的加速度g′=

 

m/s²．（保留3位有效數字）

Answer 1

分析：（1）選擇電壓擋時，確定每個刻度表示的電壓值，從而得出電壓的讀數．選擇歐姆檔，在測量前需歐姆調零，電阻的阻值等于表盤讀數與倍率的乘積．
（2）①根據實驗的原理確定所需測量的器材，以及根據實驗的注意事項分析答案的正誤．
②根據下降的高度求出重力勢能的減小量，根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出F點的瞬時速度，從而得出動能的增加量．
③根據機械能守恒得出v²-h的關系式，結合圖線的斜率求出重錘下落的加速度．

解答：解：（1）圖1選擇開關選擇的是250V的電壓檔，可知每個刻度表示5V，則此時電壓的測量值為215V．
選擇好歐姆檔后，測量前需進行歐姆調零．
電阻的阻值為：R=14×100Ω=1400Ω．
（1）①A、在實驗中需驗證動能的增加量和重力勢能的減小量，即mgh=

1

2

mv2，質量可以約去，所以不需要天平．故A錯誤．
B、打點計時器的兩個限位孔要在同一豎直線上．故B正確．
C、實驗中其他條件相同時，選用重錘質量大一些，體積小一些，從而減小實驗的誤差．故C錯誤．
D、選用紙帶上較遠的兩點研究，驗證機械能守恒定律．故D錯誤．
故選：B．
②從打下O點到打下F點的過程中，重錘重力熱能的減少量△E_P=mgh₂．F點的瞬時速度：vF=

h3-h1

2T

，則動能的增加量為：

1

2

mvF2=

m(h3-h1)2

8T2

．
③根據mgh=

1

2

mv2得：v²=2gh，可知圖線的斜率等于2g，則：g=

k

2

．
圖線的斜率為：k=

8.8-3.0

0.45-0.15

≈19.3，則：g=

19.3

2

m/s2≈9.67m/s2．
故答案為：（1）215，歐姆調零，1400
（2）①B；②mgh₂，

m(h3-h1)2

8T2

；③9.67（9.64～9.74）．

點評：解決本題的關鍵知道實驗的原理，以及實驗所要注意的事項、引起誤差的原因等．