Question

（2011?龙湖区模拟）（1）某小组同学利用图甲示装置验证机械能守恒定律，实验中：
①甲同学使用的是电火花打点计时器，则电源必须使用

交流220V

的电压．
②乙同学使用的是电磁打点计时器，提供电源的学生电源前面板如图乙所示，使用时，电压选择开关E必须旋到

交流4V或6V

位置，连接打点计时器的两根导线必须连接图乙所示的学生电源的

AB

两端（填“AB”或“CD”）．
③乙同学用打点计时器（所用交流电频率为50Hz）打出了一条理想纸带，该同学在纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S₁、S₂、S₃．下列提供的S₁、S₂、S₃的数据，数据正确的是

C

．（当地的重力加速度为9.8m/s²）
A.61.0mm  65.8mm  70.7mm               B.41.2mm  45.1mm  53.0mm
C.49.6mm  53.5mm  57.3mm               D.60.5mm  61.0mm  60.6mm
④实验验证时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．
a．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v₀
b．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=

2gh

，计算出瞬时速度．
c．根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度h．
d．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v₀．
以上方案中只有一种正确，正确的是

d

．（填入相应的字母）
（2）现用伏安法较准确的测一个阻值R_x约为2kΩ电阻，可供选用的实验仪器有：
A．电流表A₁（量程10mA，电阻R_A1约为5Ω）
B．电流表A₂（量程3mA，电阻R_A2约为50Ω）
C．电压表V₁（量程3.0V，内阻R_V1=3kΩ）
D．电压表V₂（量程5.0V，内阻R_V2约为5kΩ）
E．滑动变阻器R₁（0～20Ω，额定电流1A）
F．滑动变阻器R₂（0～500Ω，额定电流0.5A）
G．电源（电动势3V，内阻0.5Ω）
H．开关S一只、导线若干
①为了尽可能提高测量准确度，电流表应选择A₂，还应选择器材：（填器材前面的字母）电压表

C

；滑动变阻器

E

．
②请你在方框中画出最佳实验电路图（标注所用器材符号）
③若根据最佳实验电路图连接实验电路，测得电流表、电压表示数分别为I、U，则待测电阻的阻值R_x=

U

I- U RV1

．

（ 用题中字母代号表示）．

Answer 1

分析：（1）题的关键是弄清实验的目的是根据打点计时器打出的纸带测量出位移x，再根据

v

t 2

=

x

t

求出瞬时速度，不能根据纯理论用v=gt计算瞬时速度，因为纸带运动过程中要受到阻力作用，从而使得加速度不再是重力加速度g．（2）题的关键是因为电压表内阻为一定值，用电流表外接法可以准确计算出待测电阻的阻值．

解答：解：（1）、①电火花计时器应使用交流220V电压，
②电磁打点计时器应使用交流4V或6V电压，接线柱AB是交流电压接线柱，故打点计时器的两根导线必须连接图乙所示的学生电源的AB两端．
③根据△S=

S

2

-

S

1

=

S

3

-

S

2

知，只有C选项符合，故数据准确的是C．
④应根据实验打出的纸带求出瞬时速度并用刻度尺测量出下落高度，所以不需要测量时间，不能用v=gt求速度，故A错误，同理B、C错误，根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v₀，故d正确．
（2）、①因电源电动势为3V，故电压表应选C，因待测电阻值远大于滑动变阻器的阻值，故变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器E．
②由于电压表内阻为定值，电流表用外接法可以精确计算出待测电阻值，又变阻器用分压式，电路图如图所示

③根据欧姆定律待测电阻R=

U

I- U RV1

．
故答案为（1）①交流220V，②交流4V或6V，AB，③C，④d
         （2）①C，E  ②如图  ③

U

I- U RV1

点评：在伏安法测电阻实验中要注意电流表内外接法选择的条件：当电流表与电压表内阻不确定时可以通过比较

R   V

R   x

与

R   x

R   A

的大小来选择，若电压表或电流表的内阻一定时，应根据欧姆定律选择能准确计算电阻的接法．