Question

（2007?武汉三模）（1）下列有关高中物理学生实验的描述中，正确的是

AC

A．“验证机械能守恒定律”实验中，不需要用天平测出下落重锤的质量
B．电火花打点记时器和电磁打点记时器均在4～6V交流电压下正常工作，当频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点
C．“用单摆测定重力加速度”实验中，对秒表读数时漏掉了小刻度盘（分针）的数字，将导致重力加速度的测量值比实际值偏大
D．“验证动量守恒定律”实验中，在白纸上记下重锤线所指的位置O后，不小心将白纸和复写纸同时向右移动了少许，继续实验，得到小球在白纸上落点的平均位置A、B、C（如图1），白纸的移动为实验结果没有影响
（2）请从一下器材中选择适当仪器设计一个电路，要求仅用此电路量待测电阻R_x的电阻（约500Ω），又能测量电源E的电动势．
a．待测定值电阻R_x：阻值约500Ω
b．滑动变阻器R₁：总阻值1000Ω
c．电阻箱R₂：最大阻值999.9Ω
d．电阻箱R₃：最大阻值99.99Ω
e．电流表G：量程3mA，内阻约50Ω
f．电源E：电动势约为3V，内阻很小但不可忽略
g．开关及导线若干
①实验中应选取的器材有：

abcefg

（填写器材前面的字母序号）
②请在图2虚线框中画出实验电路图
③在测出电阻R_x的值后（记为R_x），再利用此电路测量电源E的电动势．还需要测量的物理量有：

调节变阻器R₁至适当位置并保持不变，记录电流表读数I₁，调节电阻箱R₂，记录电阻箱读数为R₂和电流表读数I₂；

用所测的物理量表示电源E的电动势为

I1I2(Rx-R2)

I2-I1

．

Answer 1

分析：1、该题考查了多个实验问题，解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．
2、此题测量电阻的方法用的是“替代法”，测量电动势用的是“安欧法”，根据E=I（R+r）知，必须有两个定值电阻或变阻箱才行．

解答：解：A、在验证机械能守恒定律实验中，不一定要测量物体的质量，因为验证动能的变化量和重力势能的变化量时，两边都有质量，可以约去比较．故A正确；
B、在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，电磁打点计时器的工作电压是交流4～6伏，电火花打点计时器的工作电压是交流220伏，故B错误；
C、在“用单摆测定重力加速度”的实验中，对秒表读数时漏掉了小刻度盘（分针）的数字，测量的周期减小，根据重力加速度g=

4π2l

T2

得测得的g值明显增大，故C正确；
D、“验证动量守恒定律”实验中，在白纸上记下重锤线所指的位置O后，不小心将白纸和复写纸同时向右移动了少许，继续实验，得到小球在白纸上落点的平均位置A、B、C，那么水平方向位移发生改变，测量的水平初速度发生改变，所以白纸的移动为实验结果有影响，故D错误；
故选：AC．
（2）：①由闭合电路欧姆定律及电流表读数要求知应满足

1

3

I_g≤

E

R+r

≤

2

3

I_g，
可得1500Ω≤R≤3000Ω，因此，变阻箱应选c，当然还需选a、b、e、f、g
故答案为：abcefg．
②本题可用替代法，如图所示，先将滑动变阻器阻值打到最大，然后将双掷开关打到R_x一端，调节变阻器阻值，使电流表示数为某值，再将双掷开关打到变阻箱一端，调节变阻箱，使电流表示数与打到R_x时相同．读出电阻箱电阻，此即待测电阻R_x的阻值．

③将双掷开关打到R_x一端，调节变阻器R₁至适当位置并保持不变，记录电流表读数I₁；
将双掷开关打到变阻箱一端，调节电阻箱R₂，记录电阻箱读数为R₂和电流表读数I₂；
根据闭合电路欧姆定律得：
E=（R₁+r+R_g+R_x）I₁
E=（R₁+r+R_g+R₂）I₂
解得：E=

I1I2(Rx-R2)

I2-I1

故答案为：
（1）AC；
（2）①abcefg；   
②如图；
③调节变阻器R₁至适当位置并保持不变，记录电流表读数I₁，调节电阻箱R₂，记录电阻箱读数为R₂和电流表读数I₂；

I1I2(Rx-R2)

I2-I1

．

点评：1、本题考查了四个实验中的问题，关键要理解实验的原理、操作步骤，以及实验中的注意事项．
2、用替代法测量R_x电阻时，要注意滑动变阻器的阻值不能改变；本题用安欧法测电动势时，可以将电流表、待测电阻看成是电源内电路，因此，并不需要知道电流表的内阻．