Question

（1）用图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，打点计时器的打点周期为T，重锤的质量为m．重力加速度为g．
①完成下面部分实验步骤的有关内容
A．按图示的装置安装器件．
B．将打点计时器接到

 

（填“直流”或“交流”）电源上．
C．先

 

，再

 

，让重锤拖着纸带从高处自由下落，
D．…
②图2是实验打出的纸带，O是速度为零的点，A、B、C为从合适位置选取的三个连续点（其他点未画出），量得此三点与O点的距离分别为d₁、d₂、d₃．取图2中O和

 

（填“A”、“B”或“C”）点来验证机械能守恒定律比较简捷方便，打点计时器打下该点时重锤的动能E_K=

 

．
（2）甲、乙两位同学使用完全相同的器材，分别采用如图3-a、3-b所示的电路来测量未知电阻RX的阻值；已知电流表的内阻约10Ω、电压表的内阻约3000Ω．两位同学各自将测量得到的实验数据作成如图3-c、3-d 所示U-I圈线

①由图c得R_XC=

 

；由圈d得R_Xd=

 

（结果保留两位有效数字）
②

 

（填“c”或“d”）是甲同学的实验图线
③相比而言

 

（填“甲”或“乙”）同学测量结果较准确．

Answer 1

分析：（1）打点计时器应使用交流电源才能工作，操作时应先接通电源，后释放纸带．测量瞬时速度，是运用平均速度代替瞬时速度．
（2）①U-I图象的斜率等于电阻的阻值，根据图示图象的斜率求出待测电阻阻值．
②根据测量值大小分析，结合测量误差进行分析即可．
③伏安法测电阻采用电流表外接法时，由于电压表分流，所测电流偏大，电阻的测量值小于真实值；电流表采用内接法时，由于电流表分压，所测电压偏大，电阻测量值大于真实值；根据电阻测量值大小判断电流表接法，然后作出对应的实验电路图．根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法．

解答：解：（1）①B、将打点计时器应接到交流电源上．
C、先接通打点计时器的电源，再释放纸带，让重锤拖着纸带从高处自由下落．
②取图2中O和B来验证机械能守恒定律比较简捷方便，因为B点的瞬时速度容易测得．打点计时器打下B点时重锤的速度为v_B=

d3-d1

2T

动能E_K=

1

2

m

v

2 B

=

m(d3-d1)2

8T2

．
（2）①U-I图象的斜率等于电阻，可知，电阻测量值分别为：
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的测量值大于d的测量值，而电流表的外接法测量值偏小，内接法测量值偏大，故d是甲同学的实验图线．
③c的测量值大于d的测量值，由于两同学使用相同的实验器材，因此甲同学采用的是电流表外接法，乙同学采用的是电流表内接法，
他们的实验电路图如图所示；由甲乙的测量结果可知，
待测电阻阻值约为1000Ω，电流表内阻约为10Ω，电压表内阻约为3000Ω，
相比而言，待测电阻阻值远大于电流表内阻，应该采用电流表内接法，乙的测量结果较准确．
故答案为：
（1）①B、交流；C、接通打点计时器的电源；释放纸带；③B，

m(d3-d1)2

8T2

．
（2）①1.0×10³Ω.7.5×10²Ω；②d；③乙．

点评：解答实验问题的关键是明确实验原理，熟练应用物理基本规律，因此这点在平时训练中要重点加强．