Question

實(shí)驗(yàn)題
（1）如圖1所示，質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上，C為速度傳感器，它能將滑塊A滑到導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)的速度實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上，整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，設(shè)斜面高度為h．啟動(dòng)氣源，滑塊4自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放，將斜面的高度、滑塊通過(guò)傳感器C時(shí)的對(duì)應(yīng)速度記人表中．（g取9.8m/s²）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4	5	6
斜面高度h（cm）	10	20	30	40	50	60
傳感器示數(shù)v（m/s）	1.40	1.98	2.42	2.80	2.90	3.43
v2（m2/s2）	1.96	3.92	5.86	7.84	8.41	11.76

①要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，所需的器材有速度傳感器（帶電源、計(jì)算機(jī)、導(dǎo)線），滑塊，氣墊導(dǎo)軌（帶氣源），髙度可以調(diào)節(jié)的斜面，此外還需的器材有

 

；
A、毫米刻度尺 　　　B、天平　　 C．秒表 　D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 E彈簧測(cè)力計(jì)
②選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭谌鐖D2中所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面髙度的關(guān)系圖象；（需標(biāo)出橫縱坐標(biāo)所代表的物理量）
③由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)機(jī)械能是否守恒．若守恒，說(shuō)明機(jī)械能守恒的依據(jù)，若不守恒，說(shuō)明機(jī)械能不守恒的原因．你的結(jié)論是

 

；
（2）測(cè)一個(gè)待測(cè)電阻Rx（約200Ω）的阻值，除待測(cè)電阻外，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：
電源E：電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)；
電流表A₁ 量程0～10mA、內(nèi)阻r₁約為50Ω；
電流表A₂：量程0～50μA、內(nèi)阻r₂=1000Ω；
滑動(dòng)變阻器R₁：最大阻值20Ω、額定電流2A；
電阻箱R₂：阻值范圍0～9999Ω
①由于沒(méi)有提供電壓表，為了測(cè)定待測(cè)電阻上的電壓，應(yīng)選電流表

 

與電阻箱R₂連接，將其改裝成電壓表．
②對(duì)于下列測(cè)量R_x的四種電路圖（如圖3），為了測(cè)量準(zhǔn)確且方便應(yīng)選圖

 

．

③實(shí)驗(yàn)中將電阻箱R₂的阻值調(diào)到4000Ω，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R₁，兩表的示數(shù)如圖4所示，可測(cè)得待測(cè)電阻R_x的測(cè)量值是

 

Ω

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，v²與h成正比，因此做v²-h圖象，能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面髙度的關(guān)系．要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需要用毫米刻度尺測(cè)量斜面高度h．
（2）電表改裝時(shí)要知道其確切的內(nèi)阻大小，串聯(lián)電阻改裝為電壓表，并聯(lián)電阻改裝為電流表；
（2）由于滑動(dòng)變阻器總阻值與待測(cè)電阻相比較小，故選用滑動(dòng)變阻器分壓式接法，根據(jù)待測(cè)電阻和改裝的電壓表內(nèi)阻之間關(guān)系可知，安培表要外接；
（3）根據(jù)指針指示可正確讀出電表讀數(shù)，根據(jù)歐姆定律R=

U

I

可求出待測(cè)電阻大小．

解答：解：（1）①要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，所需的器材有速度傳感器A．毫米刻度尺用來(lái)測(cè)量斜面高度h．故選A．
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，v²與h成正比，因此做v²-h圖象，能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面髙度的關(guān)系．

③v²-h圖象是過(guò)原點(diǎn)的一條直線，所以圖線過(guò)原點(diǎn)且斜率k=2g，理論上v²=2gh，所以機(jī)械能守恒．
（2）①電壓表可以通過(guò)電流表的改裝完成，根據(jù)改裝原理：定值電流表A₂應(yīng)與電阻箱串聯(lián)．
②由于滑動(dòng)變阻器總阻值與待測(cè)電阻相比較小，故選用滑動(dòng)變阻器分壓式接法；改裝后的電壓表電阻大于1000Ω，由Rx＜

RARV

，故安培表外接，故乙正確．
（3）根據(jù)mA表頭讀數(shù)精度值為0.2mA，故讀成6.4mA；由?A表頭讀數(shù)精度值為10?A，故讀成240?A，
電阻阻值：R_x=

U

I

=187.5Ω．
故答案為：（1）①A      ②如圖 
③圖線過(guò)原點(diǎn)且斜率k=2g，表明機(jī)械能守恒
（2）①A₂
②乙
③187.5Ω

點(diǎn)評(píng)：只有掌握了實(shí)驗(yàn)原理才能順利解決此類(lèi)題目，才能以不變應(yīng)萬(wàn)變．本題考查了電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)，電表改裝、滑動(dòng)變阻器的分壓接法、電流表的外接法，電表讀數(shù)等，是考查基礎(chǔ)知識(shí)的好題．