Question

（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中
①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照?qǐng)D1所示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流”上；
C．先釋放紙帶，再接通電源打出一條紙帶；
D．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
E．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果，分別計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能．
其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是：

 

（填選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母）．
②正確操作后打出的紙帶如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出AC的距離為s₁，CE的距離為s₂，打點(diǎn)的頻率為f，則打C點(diǎn)時(shí)重錘下落的速率v_c=

 

．
③實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能大于重錘動(dòng)能的增量，其主要原因是在重錘下落的過程中存在阻力作用（設(shè)阻力恒定），可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大�。�若已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，重錘的質(zhì)量為m．試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示出重錘在下落過程中受到的阻力大小F=

 

．

（2）某同學(xué)為了測(cè)定一只電阻的阻值，采用了如下方法：
①用多用電表粗測(cè)：多用電表電阻擋有4個(gè)倍率：分別為×1k、×100、×10、×1，該同學(xué)選擇×100倍率，用正確的操作步驟測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大（指針位置如圖3中虛線所示）．
為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)你補(bǔ)充完整下列依次應(yīng)該進(jìn)行的主要操作步驟：
a．

 

．
b．兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在0Ω處．
c．重新測(cè)量并讀數(shù)，若這時(shí)刻度盤上的指針位置如圖中實(shí)線所示，測(cè)量結(jié)果是

 

．
②該同學(xué)用伏安法繼續(xù)測(cè)定這只電阻的阻值，除被測(cè)電阻外，還有如下實(shí)驗(yàn)儀器
A．直流電源（電壓3V，內(nèi)阻不計(jì)）
B．電壓表V₁（量程0-5V，內(nèi)阻約為5kΩ）
C．電壓表V₂（量程0-15V，內(nèi)阻約這25kΩ）
D．電流表A₁（量程0-25mA，內(nèi)阻約為1Ω）
E．電流表A₂（量程0-250mA，內(nèi)阻約為0.1Ω）
F．滑動(dòng)變阻器一只，阻值0-20Ω
G．電鍵一只，導(dǎo)線若干在上述儀器中，電壓表應(yīng)選擇

 

（填“V₁”或“V₂”），電流表應(yīng)選擇

 

（填“A₁”或“A₂”）．請(qǐng)?jiān)趫D4所示的方框內(nèi)畫出電路原理圖．
③根據(jù)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)原理圖，將圖5中實(shí)物連接成測(cè)量電路．

Answer 1

分析：（1）正確解答本題需要掌握：理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用；理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．
（2）①歐姆表的指針偏轉(zhuǎn)較大時(shí)的讀數(shù)的誤差大，讀數(shù)較小，要換小的倍率．
②電壓表或電流表在讀數(shù)時(shí)，盡量讓指針偏轉(zhuǎn)到

1

3

～

2

3

．估算電路中最大電流，即可選擇電流表的量程．確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后作出電路圖．
③根據(jù)電路圖作出實(shí)物連接電路圖．

解答：解：（1）①不當(dāng)?shù)牟襟E是BC，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將接通電流，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，采集的數(shù)據(jù)小，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差；
②打點(diǎn)的周期為T=

1

f

，則打C點(diǎn)時(shí)重錘下落的速率v_c=

s1+s2

4T

=

(s1+s2)f

4

；
③由s₂-s₁=a（2T）²，得重錘的加速度為a=

(s2-s1)f2

4

根據(jù)牛頓第二定律得：mg-F_阻=ma
則得阻力F_阻=m[g-

(s2-s1)f2

4

]
（2）①a．換用倍率×10的檔；c．120Ω
②電壓表或電流表在讀數(shù)時(shí)，盡量讓指針偏轉(zhuǎn)到

1

3

～

2

3

．故電壓表的量程應(yīng)選擇5V，即選擇V₁；
電路中的電流最大值約為 Imax=

E

RX

=

3

120

A=25mA．故電流表應(yīng)選擇25mA的毫安表A₁．
∵

RV

Rx

＜

Rx

RA

∴電流表內(nèi)接法誤差較�。�
滑動(dòng)變阻器的總電阻小于R_x，故變阻器接成分壓式．電路圖如圖所示．
③對(duì)照電路圖實(shí)物圖如圖所示．
故答案為：
①BC；②

(s1+s2)f

4

；③m[g-

(s2-s1)f2

4

]
（2）①a．換用倍率×10的檔；c．120Ω
②V₁；A₁；原理圖如下圖所示 ③如圖所示

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)．