Question

（1）用圖1所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗，打點計時器的打點周期為T，重錘的質(zhì)量為m．重力加速度為g．
①完成下面部分實驗步驟的有關(guān)內(nèi)容
A．按圖示的裝置安裝器件．
B．將打點計時器接到

 

（填“直流”或“交流”）電源上．
C．先

 

，再

 

，讓重錘拖著紙帶從高處自由下落，
D．…
②圖2是實驗打出的紙帶，O是速度為零的點，A、B、C為從合適位置選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出），量得此三點與O點的距離分別為d₁、d₂、d₃．取圖2中O和

 

（填“A”、“B”或“C”）點來驗證機械能守恒定律比較簡捷方便，打點計時器打下該點時重錘的動能E_K=

 

．
（2）甲、乙兩位同學使用完全相同的器材，分別采用如圖3-a、3-b所示的電路來測量未知電阻RX的阻值；已知電流表的內(nèi)阻約10Ω、電壓表的內(nèi)阻約3000Ω．兩位同學各自將測量得到的實驗數(shù)據(jù)作成如圖3-c、3-d 所示U-I圈線

①由圖c得R_XC=

 

；由圈d得R_Xd=

 

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
②

 

（填“c”或“d”）是甲同學的實驗圖線
③相比而言

 

（填“甲”或“乙”）同學測量結(jié)果較準確．

Answer 1

分析：（1）打點計時器應使用交流電源才能工作，操作時應先接通電源，后釋放紙帶．測量瞬時速度，是運用平均速度代替瞬時速度．
（2）①U-I圖象的斜率等于電阻的阻值，根據(jù)圖示圖象的斜率求出待測電阻阻值．
②根據(jù)測量值大小分析，結(jié)合測量誤差進行分析即可．
③伏安法測電阻采用電流表外接法時，由于電壓表分流，所測電流偏大，電阻的測量值小于真實值；電流表采用內(nèi)接法時，由于電流表分壓，所測電壓偏大，電阻測量值大于真實值；根據(jù)電阻測量值大小判斷電流表接法，然后作出對應的實驗電路圖．根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法．

解答：解：（1）①B、將打點計時器應接到交流電源上．
C、先接通打點計時器的電源，再釋放紙帶，讓重錘拖著紙帶從高處自由下落．
②取圖2中O和B來驗證機械能守恒定律比較簡捷方便，因為B點的瞬時速度容易測得．打點計時器打下B點時重錘的速度為v_B=

d3-d1

2T

動能E_K=

1

2

m

v

2 B

=

m(d3-d1)2

8T2

．
（2）①U-I圖象的斜率等于電阻，可知，電阻測量值分別為：
R_XC=

U

I

=

1.5

1.5×10-3

Ω=1.0×10³Ω，
R_Xd=

U

I

=

1.50

2.0×10-3

=7.5×10²Ω；
②c的測量值大于d的測量值，而電流表的外接法測量值偏小，內(nèi)接法測量值偏大，故d是甲同學的實驗圖線．
③c的測量值大于d的測量值，由于兩同學使用相同的實驗器材，因此甲同學采用的是電流表外接法，乙同學采用的是電流表內(nèi)接法，
他們的實驗電路圖如圖所示；由甲乙的測量結(jié)果可知，
待測電阻阻值約為1000Ω，電流表內(nèi)阻約為10Ω，電壓表內(nèi)阻約為3000Ω，
相比而言，待測電阻阻值遠大于電流表內(nèi)阻，應該采用電流表內(nèi)接法，乙的測量結(jié)果較準確．
故答案為：
（1）①B、交流；C、接通打點計時器的電源；釋放紙帶；③B，

m(d3-d1)2

8T2

．
（2）①1.0×10³Ω.7.5×10²Ω；②d；③乙．

點評：解答實驗問題的關(guān)鍵是明確實驗原理，熟練應用物理基本規(guī)律，因此這點在平時訓練中要重點加強．