Question

㈠某同學(xué)利用如圖A所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．
（1）請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當(dāng)：
①

 

；
②

 

．
（2）該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖B所示的紙帶，取連續(xù)的六個點A、B、C、D、E、F為計數(shù)點，測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為h₁、h₂、h₃、h₄、h₅，若打點的時間間隔為T，則打E點時重物速度的表達式為v_E=

 

㈡為精確測量額定電壓為3V的某電阻R的阻值，某同學(xué)先用如圖所示的指針式多用電表粗測其電阻．他將紅黑表筆分別插入“+”、“一”插孔中，將選擇開關(guān)置于“×1”檔位置，然后將紅、黑表筆短接調(diào)零，此后測阻值時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度較�。ㄈ鐖D甲所示）．試問：
（1）為減小讀數(shù)誤差，該同學(xué)應(yīng)將選擇開關(guān)置于“

 

”位置．
（2）再將紅、黑表筆短接，此時發(fā)現(xiàn)指針并未指到右邊的“0Ω”處（如圖乙所示），那么他該調(diào)節(jié)

 

旋鈕直至指針指在“0Ω”處再繼續(xù)實驗，結(jié)果看到指針指在如圖丙所示位置．
（3）現(xiàn)要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了下列可選用的器材：
A．靈敏電流表（量程200μA，內(nèi)阻300Ω）B．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）
C．電壓表V₁（量程3.0V，內(nèi)阻約3kΩ）     D．電壓表V₂（量程15.0V，內(nèi)阻約5kΩ）
E．滑動變阻器R₁（最大阻值為10Ω）        F．最大阻值為99.99Ω的電阻箱R₂
為了盡可能提高測量精確度，除電源（電動勢為4V）、電鍵、導(dǎo)線以外，還應(yīng)選擇的最恰當(dāng)器材（只需填器材前面的字母）有

 

（4）請畫出你設(shè)計的電路圖．

Answer 1

分析：（一）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項；根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，可正確求出E點的速度大�。�
（二）根據(jù)多用電表歐姆擋讀數(shù)=指針指示值×倍率確定如何換倍率，歐姆表開始使用時要進行歐姆調(diào)零；在利用伏安法測電阻時，如果利用已知內(nèi)阻的電流表改裝為大量程的電流表或者電壓表，可以克服系統(tǒng)誤差，使測量更準(zhǔn)確，由此明確了實驗原理可以正確選擇器材；設(shè)計電路原理圖時注意分壓接法、安培表的內(nèi)外接法等知識的應(yīng)用．

解答：解：（一）（1））由實驗裝置圖可知，存在的錯誤有：①圖中打點計時器接直流電源，打點計時器應(yīng)接交流電源；②重物釋放時離打點計時器太遠．不利于數(shù)據(jù)的采集和測量．
故答案為：①打點計時器應(yīng)該接交流電源；②重物釋放時應(yīng)該靠近打點計時器．
（2）根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，有：
v_E=

h5-h3

2T

．
故答案為：

h5-h3

2T

．
（二）（1）歐姆表讀數(shù)當(dāng)指針在中間左右時比較準(zhǔn)確，該題中，開始指針偏轉(zhuǎn)很小，說明電阻很大，因此要選擇大一點的檔位，即選擇×10檔．
故答案為：×10．
（2）歐姆表的調(diào)零有“機械調(diào)零”和“歐姆調(diào)零”，將紅、黑表筆短接，此時發(fā)現(xiàn)指針并未指到右邊的“0Ω”，此時要進行“歐姆調(diào)零”．
故答案為：歐姆調(diào)零．
（3）利用伏安法測電阻時，誤差來自電流表的分壓或者電壓表的分流，該題中若用已知內(nèi)阻的小量程的電流表改裝為大量程的電流表，然后采用電流表的內(nèi)接法，這樣可以克服電流表的分壓，使測量更準(zhǔn)確，由此原理可知，還需要的器材有：ACEF．
故答案為：ACEF．
（4）由于不知待測電阻大約多少歐姆，而且滑動變阻器的總阻值較小，因此滑動變阻器采用分壓接法，改裝的電流表內(nèi)阻知道，故采用電流表內(nèi)接法，具體電路圖如下所示：

點評：無論是力學(xué)實驗還是電學(xué)實驗，明確實驗原理，熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律是解答實驗問題的前提，這點在平時訓(xùn)練中要加強．