Question

（2011?万州区模拟）（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图1所示．
①纸带的

左端

（选填：左、右）端与重物相连．
②选择纸带时，要求打出的第1、2两点间距约为2mm，其理由是重物的运动可视为

自由落体

运动．
③打点计时器打下计数点B时，物体的速度V_B=

0.98m/s

．
（2）某待测电阻R_X的阻值在80Ω～100Ω之间，现要测量其电阻的阻值，实验室提供如下器材：
电表A₁（量程30mA、内阻r₁=10Ω）
电表A₂（量程150mA、内阻r₂约30Ω）
电表A₃（量程30mA、内阻r₃约0.2Ω）
定值电阻R₀=20Ω
滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω
电源E（电动势4V）
开关S、导线若干
①按照如图2所示电路进行实验，在上述提供的器材中，为了操作方便，则A应选用

A₁

电表．B应选用

A₂

电表（填字母代号）．
②滑动变阻器R的滑片由a到b滑动，A示数

增大

，B示数

增大

．（填增大、减小或不变）
③如果测出A表的示数为I₁，B表的示数为I₂，用已知量和测量的量表示R_X的表达式R_X=

(I2-I1)R0

I1

-r₁．

．

Answer 1

分析：（1）与重物相连的一端先被打点，而向下做匀加速直线运动．根据h=

1

2

gt2=

1

2

×10×4×10-4m=2mm知，若1、2两个点间的距离为2mm，可以将该运动视为自由落体运动．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度．
（2）通过实验电路图，知电流表A测通过待测电阻R_X的电流，电流表B测总电流，从而知道通过R₀的电流，根据定值电阻求出定值电阻两端的电压，从而知道待测电阻的电压，根据欧姆定律求出待测电阻的阻值．

解答：解：（1）①因为AB的距离小于BC的距离，知左边的点先被打点计时器打出，所以重物与左端连接．
②根据h=

1

2

gt2=

1

2

×10×4×10-4m=2mm知，若1、2两个点间的距离为2mm，可以将该运动视为自由落体运动．
③vB=

xAC

2T

=

(7.06-3.14)×10-2

0.04

m/s=0.98m/s．
（2）①电流表A测的是通过待测电阻R_X的电流，由于电流表的内阻起分压作用，测量有误差，而A₁的内阻已知，可以求出A₁和R_X的总电阻，减去电流表的内阻得到R_X的真实值，所以A选择A₁，电流表B测的是总电流，因为待测电阻的阻值大约是R₀的4～5倍，则通过R₀的电流是待测电阻电流的4～5倍，所以总电流是电流表A电流的5～6倍，所以电流表B选择A₂．
②滑动变阻器R的滑片由a到b滑动，滑动变阻器并联部分的电阻增大，则并联部分的电压变大，则R_X和R₀的总电流增大，根据串并联电路的特点，知电流表A的示数增大．
③待测电阻和电流表A两端的电压U=（I₂-I₁）R₀，根据欧姆定律得，RX=

U

I1

-r1=

(I2-I1)R0

I1

-r1．
故答案为：（1）①左端②自由落体③0.98m/s．（2）①A₁、A₂②增大，增大③

(I2-I1)R0

I1

-r₁．

点评：解决本题的关键掌握实验的原理，掌握器材选取的原则，会通过闭合电路欧姆定律分析问题．