Question

（2009?宜昌模擬）（1）如圖所示，在用“自由落體驗證機械能守恒定律”的實驗中，下面列舉了該實驗的幾個操作步驟，你認為沒有必要進行的或者操作不恰當?shù)牟襟E是

BC

（填字母代號）
A．按照圖示的裝置正確安裝好實驗器材
B．將打點計時器接到學生電源的直流輸出端上
C．用天平測量出重錘的質(zhì)量
D．先接通電源開關，再釋放懸掛紙帶的夾子讓重錘下落
（2 ）為了精確測量某待測電阻R_x的阻值（約為30Ω）．有以下一些器材可供選擇：
電流表：A₁（量程0～50mA，內(nèi)阻約12Ω）
A₂（量程0～3A，內(nèi)阻約0.12Ω）
電壓表：V₁（量程0～3V，內(nèi)阻很大）
V₂（量程0～15V，內(nèi)阻很大）
電源：E（電動勢為約為3V，內(nèi)阻約為0.2Ω）
定值電阻R （ 30Ω，允許最大電流1.0A ）
滑動變阻器R₁ （0～10Ω、允許最大電流2.0A ）
滑動變阻器R₂ （ 0～1kΩ、允許最大電流0.5A ）
單刀單擲開關S一個，導線若干
①電流表應選

A₁

，電壓表應選

V₁

，滑動變阻器應

R₁

（填字母代號）．
②請在方框中畫出測量電阻Rx 的實驗電路圖（要求所測量值的范圍盡可能大些，所用器材用對應的符號標出）
③某次測量中，電壓表示數(shù)為U時，電流表示數(shù)為I，則計算待測電阻阻值的表達式為R_x=

U

I

-R

．

Answer 1

分析：（1）本題要抓住打點計時器只有交流電壓下才能工作；需要驗證的方程為mgh=

1

2

mv2，即為gh=

1

2

v2，不需要測量重錘的質(zhì)量；
（2）解決本題的關鍵是將待測電阻與定值電阻串聯(lián)使用，應通過估算說明．并由歐姆定律得到R_x的表達式．

解答：解：（1）不恰當?shù)牟襟E是B：應將打點計時器接到學生電源的交流輸出端上；
不需要的步驟是C：因需要驗證的方程為mgh=

1

2

mv2，即為gh=

1

2

v2，不需要測量重錘的質(zhì)量；
（2）①測量電阻時，電路中最大電流約為I_max=

E

Rx

=

3

30

A=0.1A=100mA，比較小，故電流表應選A₁；
電源電動勢為3V，故電壓表應選V₁．
據(jù)題，要求所測量值的范圍盡可能大些，變阻器應采用分壓接法，為方便調(diào)節(jié)，應選擇總電阻較小的變阻器，故選R₁．
②待測電阻阻值遠與電流表的內(nèi)阻接近，而遠小于電壓表的內(nèi)阻，為減小誤差，電流表應選外接法，
但根據(jù)歐姆定律，若將電阻直接接在電壓表兩端時，電阻兩端最大電壓為U=I_AR_x=50×10^-3×12V=0.6V，太小，電壓表無法讀數(shù)，應將電阻與定值電阻串聯(lián)，電路圖如圖所示．

③由歐姆定律可得R_x=

U

I

-R
故答案為：
（1）BC
（2）①A₁，V₁，R₁
②在右面方框中畫出實驗電路圖．
③

U

I

-R．

點評：解決實驗問題關鍵要理解并掌握實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．