Question

（1）如图（1）所示，在做“研究匀变速直线运动”的实验中，在一段纸带上得到5个清晰的计数点（相邻计数点之间还有四个点未画出）．已知打点计时器的打点频率为50Hz，从1点起相邻计数点间的距离依次分别为2.80cm、4.40cm、5.98cm、7.60cm．则打下计数点4时，小车的速度为

 

m/s；小车的加速度为

 

m/s²（结果取三位有效数字）．

（2）如图（2）中，螺旋测微器的读数是

 

mm．
（3）某同学按正确步骤选用欧姆挡“×100”测某电阻时，指针位置如图（3），则被测电阻阻值为

 

Ω．

为了更准确测量该电阻，该同学使用伏安法．可选用器材如下：
A．电流表A₁（量程为1mA，内阻约为5Ω）；
B．电流表A₂（量程为3A，内阻约为0.1Ω）；
C．电压表V₁（量程为3V，内阻约为10kΩ）；
D．电压表V₂（量程为15V，内阻约为30kΩ）；
E．滑动变阻器R（最大电阻值为20Ω）；
F．电源E（电动势6V，内阻不计）；
G．开关一个，导线若干．
①电压表应选用

 

；电流表应选用

 

．（用序号字母表示）
②试设计实验电路图，画在虚线方框内．

Answer 1

分析：（1）根据匀变速直线运动的推论v_n=

xn+xn+1

2T

和△x=aT²，分别求速度和加速度．
（2）螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分．
（3）电阻的测量值=指针指示值×倍率．电路设计分为测量电路和控制电路两部分．测量电路采用伏安法．根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选择电流表内接法．根据变阻器最大阻值与待测电阻的关系，选择变阻器的连接方式．估算电阻的最大电流选择电流表的量程．

解答：解：（1）设相邻计数点间的距离分别为x₁、x₂、x₃、x₄，计数点间的时间间隔T=0.1s，则
           v₄=

x3+x4

2T

=

5.98+7.60

0.2

×10-2m/s=0.679m/s
           a=

(x3+x4)-(x1+x2)

4T2

=1.60m/s²
    （2）螺旋测微器固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.398mm，则直径为1.398mm．
    （3）①多用电表指针指示值22Ω，倍率100，则电阻R_x=2200Ω
         电源E电动势6V，电压表选择C．
         电阻中最大电流约为
                       I_max≈

U

RA+Rx

=

3

5+2200

A=1.4mm   则电流表选A．
        又 

RV

Rx

≈5，

Rx

RA

≈440，则因为

RV

Rx

＜

Rx

RA

  故选择电流表内接法．
         滑动变阻器R的最大阻值为20Ω远小于R_x，则变阻器采用分压式接法．
        ②电路图如图所示．
故本题答案是：
（1）0.679，1.60
（2）1.398
（3）2200
    ①C；A
    ②实验电路图如图所示

点评：变阻器在下列情况下必须采用分压式接法：1、待测电阻的电压、电流从零开始连续调节；2、若采用限流接法，变阻器的电阻调到最大时，电路中的电流还超过电流表的量程；3、变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值．