Question

（1）①下列各实验操作中，说法正确的是

 

A、在验证机械能守恒定律的实验中，将电场打点计时器接在学生电源的“直流输出0---6V”档位上，释放纸带瞬间，立即启动秒表计时
B、在“利用单摆测重力加速度”中，测量摆长时，让摆球自然下垂，用米尺测出悬点到球心的距离
C、在验证动量守恒定律实验中，入射小球每次必须从同一高度静止释放，释放点应稍高些
D、在用插针法测玻璃砖折射率的实验中，入射角太大，折射光会在玻璃砖内表面发生全反射，使实验无法进行，所以入射角应适当大些
E、在做双缝干涉实验时，将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽．
②射洪中学学生在某次实验中要测量一个水管的外经，在实验室找到一游标卡尺，除游标卡尺的前面有部分刻度模糊不清，其余均完好无损，于是先后进行了两次测量，其中一次测量如图所示，则其读数为

 

 cm．为了更准确的测量，他们又找了一螺旋测微器，进行了再次测量，读数为

 

cm．
（2）待测电阻Rx的阻值大约是40Ω～50Ω，现要准确测量其阻值．提供的器材有：
直流电源E（电压9V，内阻r较小但不为零且未知）；
定值电阻R₀=100Ω；
滑动变阻器R₁（总阻值20Ω）；
滑动变阻器R₂（总阻值200Ω）；
电流表A（量程0～100mA，内阻r_A较小但不为零且未知）；
单刀单掷开关S₁；
单刀双掷开关S₂；
导线若干．
①设计一个能够准确测量电阻Rx的阻值的电路．滑动变阻器只用其中一只，应该选用

 

（选代号），在方框中画出实验电路图（在图上标明所选器材的代号）．
②在正确连接实验电路后，简要写出实验测量的主要步骤，特别指出需要测量的物理量和符号．

 

．
③计算Rx的表达式是Rx=

 

（用已知物理量和实验测得的物理量表示）．

Answer 1

分析：（1）①解决本题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，只有理解了这些才能真正了解具体实验操作的含义．
②游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；螺旋测微器固定刻度示数与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；
（2）本题中没有电压表，不能用伏安法测量电阻，可以运用比较法进行设计，将待测电阻与定值电阻分别接入电路，保持变阻器的接入电路的电阻不变，读出电流，根据闭合电路欧姆定律得到待测电阻．

解答：解：（1）①A、在验证机械能守恒定律的实验中，将电磁打点计时器接在学生电源的低压交流4-6V上才能正常工作，不需要秒表测量时间．故A错误．
B、在“利用单摆测重力加速度”中，测单摆摆长时，应先测出小球直径，然后把单摆固定后，让小球自然下垂，用刻度尺量出摆线的长度，最后求出摆线长度与小球的半径之和，故B错误．
C、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；
D、根据光的可逆性原理知，光在上表面发生折射，由于在下表面的入射角和上表面的折射角相等，不会发生全反射．故D错误．
E、根据双缝干涉条纹间距公式△x=

L

d

λ，干涉条纹间距与单缝到双缝的距离无关，故E错误．
故选C
②游标卡尺测外径时，主尺读数为10mm，游标读数为0.1×5=0.5mm，最后读数为10.5mm=1.05cm．
螺旋测微器的固定刻度读数为9mm，可动刻度读数为0.100mm，则最后读数为9.100mm=0.9100cm．
（2）①电流表的量程是100mA，若选用滑动变阻器R₁，总阻值20Ω，电路中最大电流约为I_max=

E

Rx+R1

=

9

40+20

mA=150mA，大于电流表的量程，故为了安全，保护电流表，应变阻器应选用R₂．本实验中没有电压表，可采用比较法，设计电路如图．
②主要测量步骤如下：
a、闭合S₁，将S₂接到接线柱1，调节滑动变阻器，使电流表A有较大的示数，并读出此时电流表的示数I₁；
b、保持滑动变阻器滑片的位置不动，将S₂接到接线柱2，并读出此时电流表的示数I₂．
③根据闭合电路欧姆定律得：
   闭合S₁时：E=I₁（R_x+R₂）
   闭合S₂时：E=I₂（R₀+R₂）
解得，R0-

E(I1-I2)

I1I2

．
故答案为：
（1）①C；②1.05，0.9100
（2）①R₂．
②电路图如图所示．主要实验步骤是：
a、闭合S₁，将S₂接到接线柱1，调节滑动变阻器，使电流表A有较大的示数，并读出此时电流表的示数I₁；
b、保持滑动变阻器滑片的位置不动，将S₂接到接线柱2，并读出此时电流表的示数I₂．
③R0-

E(I1-I2)

I1I2

．

点评：本题要掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法．采用比较的方法设计测量电阻的电路，若是电阻箱，可以运用等效替代的方法设计．