Question

（1）某同學(xué)在做描繪小電燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)時(shí)，誤將電流表和電壓表接成如圖（1）甲所示的電路，其他部分連接正確，接通電源后，小燈泡的發(fā)光情況是

 

．若本實(shí)驗(yàn)給定電壓表（內(nèi)阻約為5kΩ）、電流表（內(nèi)阻約為4Ω）、滑線變阻器、電源、開關(guān)、小燈泡（額定電壓3.8V）及導(dǎo)線若干，要求小燈泡的電壓從零開始增大，實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇圖（1）乙中的電路圖是

 

．該同學(xué)描出的伏安特性曲線如圖（1）丙所示，從圖中可知小燈泡的阻值隨小燈泡兩端的電壓的增大而

 

，當(dāng)給小電燈泡加額定電壓3.8V時(shí)，其電阻為

 

Ω（答案取三位有效數(shù)字）．

（2）在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1.00kg重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)．如圖（2）所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出）．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²．那么：

①紙帶的

 

端（選填“左”或“右’）與重物相連；
②根據(jù)圖（2）所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖（2）中O點(diǎn)和

 

點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；
③從O點(diǎn)到所取點(diǎn)，重物的重力勢(shì)能減少量△E_P=

 

J，動(dòng)能增加量△E_K=

 

J；（結(jié)果取3位有效數(shù)字）
④實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是

 

．

Answer 1

分析：（1）解答本題需要掌握：電壓表內(nèi)阻很大，將電壓表串入電路，導(dǎo)致電路中電流很�。换瑒�(dòng)變阻器的分壓和限流接法的區(qū)別，哪些情況必須采用分壓接法；隨著溫度升高燈絲的電阻率增大，因此燈泡電阻隨溫度升高而增大；根據(jù)圖丙求出電燈泡加額定電壓3.8V時(shí)的電流，然后根據(jù)歐姆定律即可求解．
（2）①根據(jù)A、B、C三個(gè)連續(xù)的點(diǎn)之間距離變化可以判斷紙帶的那端和重物相連．
②驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，要選取能求出速度的那點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證．
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以求出重力勢(shì)能變化，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，求出B點(diǎn)速度，即可求出動(dòng)能增量．
④本實(shí)驗(yàn)的目的就是驗(yàn)證重物下落過程中機(jī)械能守恒．

解答：解：（1）電壓表內(nèi)阻很大，將電壓表串入電路，導(dǎo)致電路中電流很小，故小燈泡不亮；由圖丙可知該實(shí)驗(yàn)中電壓從零逐漸變化，因此選用的是分壓電路，故選 （b）；燈泡電阻隨著電壓的增大逐漸增大；根據(jù)圖丙可知小電燈泡加額定電壓3.8V時(shí)，電流為I=0.32A，故其電阻為R=

U

I

=

3.8

0.32

=11.9Ω．
故答案為：小燈泡不亮，（b），逐漸增大（或增大，11.9．
（2）①A、B、C之間距離逐漸增大，重物做勻變速運(yùn)動(dòng)，故重物和紙帶左端相連．
故答案為：左．
②根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可以求出B點(diǎn)速度，故應(yīng)取圖（2）中O點(diǎn)和B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
故選：B．
③重力勢(shì)能的減小量為：△E_P=mgh，帶入數(shù)據(jù)得：△E_P=1.88J，
B點(diǎn)的速度為：vB=

xC-xA

2T

=1.92m/s
動(dòng)能的增量為：△Ek=

1

2

mv

2 B

=1.84J
故答案為：1.88，1.84．
④本實(shí)驗(yàn)的目的為驗(yàn)證重物下落過程中機(jī)械能守恒．
故答案為：在誤差范圍內(nèi)，重物下落過程中機(jī)械能守恒．

點(diǎn)評(píng)：本題比較全面的考查了電學(xué)實(shí)驗(yàn)描繪小電燈泡的伏安特性曲線和力學(xué)實(shí)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，對(duì)于實(shí)驗(yàn)問題一定要明確實(shí)驗(yàn)原理，然后才能根據(jù)所學(xué)知識(shí)解答．