Question

（1）下列有關高中物理學生實驗的描述中，正確的是

 

A．“驗證機械能守恒定律”實驗中，不需要用天平測出下落重錘的質量
B．電火花打點記時器和電磁打點記時器均在4～6V交流電壓下正常工作，當頻率為50Hz時，每隔0.02s打一次點
C．“用單擺測定重力加速度”實驗中，對秒表讀數(shù)時漏掉了小刻度盤（分針）的數(shù)字，將導致重力加速度的測量值比實際值偏大
D．“驗證動量守恒定律”實驗中，在白紙上記下重錘線所指的位置O后，不小心將白紙和復寫紙同時向右移動了少許，繼續(xù)實驗，得到小球在白紙上落點的平均位置A、B、C（如圖），白紙的移動為實驗結果沒有影響
（2）實驗室有如下器材：
電流表A₁：滿偏電流約500 μA（有刻度無刻度值），內阻約600Ω
電流表A₂：量程0-300 μA，內阻R_A2=1000Ω
電流表A₃：量程0-1mA，內阻R_A3=100Ω
電壓表V：量程0-15V，內阻13kΩ
定值電阻：阻值R₀=1kΩ
滑動變阻器：R=0-5Ω，額定電流2A電池：電動勢3V，內阻不計，電鍵，導線等．要求設計一個電路能多測幾組實驗數(shù)據(jù)，從而較精確地測出A₁表的內阻r_g和滿偏電流Ig．
（1）在方框內畫出測量所使用的電路圖，并注明各元件符號．
（2）應讀取的物理量是

 

（3）用這些量表示的A₁表的滿偏電流的表達式I_g=

 

A₁表的內阻的表達式r_g=

 

Answer 1

分析：（1）該題考查了多個實驗問題，解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
在驗證機械能守恒定律實驗中，不一定要測量物體的質量；電磁打點計時器的工作電壓是交流4～6伏，電火花打點計時器的工作電壓是交流220伏；根據(jù)周期

t

n

得分析測量的周期偏小或偏大，然后根據(jù)重力加速度g=

4π2l

T2

分析g的測量值與真實值之間的關系；驗證動量守恒定律”實驗中，在白紙上記下重錘線所指的位置O后，不小心將白紙和復寫紙同時向右移動了少許，一定會影響到實驗的結果．
（2）要測定電流表的內阻，可想法測定所加的電壓與電流，據(jù)此原理和所給的實驗器材，可設計電路進行測算．

解答：解：（1）A、在驗證機械能守恒定律實驗中，不一定要測量物體的質量，因為驗證動能的變化量和重力勢能的變化量時，兩邊都有質量，可以約去比較v²與gh的關系．故A正確；
B、電磁打點計時器的工作電壓是交流4～6伏，電火花打點計時器的工作電壓是交流220伏，故B錯誤；
C、在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，對秒表讀數(shù)時漏掉了小刻度盤（分針）的數(shù)字，則讀出的時間偏小，根據(jù)周期

t

n

得測量的周期偏小，根據(jù)重力加速度g=

4π2l

T2

得測得的g值明顯偏大，故C正確；
D、在利用兩球碰撞“驗證動量守恒定律”的實驗中，在白紙上記下重錘線所指的位置O后，不小心將白紙和復寫紙同時向右移動了少許，繼續(xù)實驗，得到小球在白紙上落點的平均位置A、B、C（如圖），則三個位移的測量值OA、OB、和OC都小于真實值，所以對實驗的結果是由影響的．故D錯誤．
（2）①因A₂內阻已知，則可當作電壓表測量A₁的電壓，故可與A₁并聯(lián)；再把A₃與該并聯(lián)電路串聯(lián)，測出并聯(lián)部分的總電流I₃，用I₃減去A₂的示數(shù)I₂為通過電流表A₁的電流I₁．電路如圖所示：
②根據(jù)①的分析可知要記錄的數(shù)據(jù)為：電流表A₁的刻度總格數(shù)N
當電流表的指針指n格時，電流表A₂的讀數(shù)I₂，電流表A₃的讀數(shù)I₃
③電流表A₁的電流為I₁=I₃-I₂，其電壓為：I₂R_A2
則其內阻：Rg=

I2RA2

I3-I2

故答案為：（1）AC；（2）①如圖所示．
②電流表A₁的刻度總格數(shù)N，當電流表的指針指n格時，電流表A₂的讀數(shù)I₂，電流表A₃的讀數(shù)I₃；③I₃-I₂；

I2RA2

I3-I2

點評：本題考查了五個實驗中的問題，關鍵要理解實驗的原理、操作步驟，以及實驗中的注意事項．