Question

（1）某同学用图甲所示装置研究重物的自由落体运动时，在操作正确的前提下，得到图乙所示的一段纸带。若他测得?A、B之间的距离为s₁，B、C之间的距离为s₂，已知打点周期为T,则利用上述条件得到重物下落的加速度计算式为a =     ;打B点时重物的瞬时速度计算式为v =__________。?

利用该装置测出的加速度总比当地重力加速度值略小，其主要的原因是　　　　　　　　　　。?

图甲?

图乙

（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，备有下列器材：?

A小灯泡（3.8 V，0.3 A）?

B直流电源（电动势4 V，内电阻约0.5Ω）?

C电流表A₁（量程0～500 mA，内电阻约0.5Ω）?

D电流表A₂（量程0～5 mA，内电阻50 Ω）?

E滑动变阻器R₁（0～10 Ω，额定电流为2A）?

F滑动变阻器R₂（0～100Ω，额定电流为0.2A）?

G定值电阻R₀（950Ω,额定电流为2A）?

H开关一个、导线若干?

①某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图甲中三种实物连接方式，其中最合理的是（a）（b）（c）中的     （填代号）；在该电路中，为了操作方便且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选         （填器材前的字母代号）。?

图甲

②该同学根据①中选出的合理电路，在实验中正确操作，测出了多组电流数据并记录在预先设计的表格中（见下表）。请你将对应的电压值算出，填入该表格中。

	1	2	3	4	5	6	7
表A1的示数I1/mA	70	140	190	230	250	270	290
表A2的示数I2/mA	0.40	1.00	1.60	2.20	2.80	3.40	3.80
灯泡两端的电压U/V

③请你在图乙中作出小灯泡的伏安特性曲线。?

图乙

Answer 1

（1）（s₂ - s₁）/T²　(s₁+s₂)/(2T)存在空气阻力和打点计时器对纸带的阻力?

（2）①(b)E或R₁?②依次为0.40、1.00、1.60、2.20、2.80、3.40和3.80　③见下图。?

解析：（1）由Δs =aT²，则s₂ - s₁ = T²a，所以。??

B点速度为AC段中间时刻瞬时速度，??

主要原因是空气的阻力和纸带与打点计时器限位孔间的摩擦阻力。?

（2） ①因描绘小灯泡伏安特性曲线，电压调节范围为0～38 V。故滑动变阻器的接法要用分压式，为操作方便、灵敏、准确，且I₀＞03A，故滑动变阻器选R₁；需将电流表进行改装，改装后电压表量程不能过大，且U₀＞38 V，则应用A₂改装为电压表，其量程U₁=5×10^-3×(950+50) V =5 V,改装后电压表内阻R_V=1 000 Ω，由于小灯泡正常工作时电阻R_L=≈13 Ω,又由≈77，≈26，故安培表必须用其外接法，故(a)（b）（c）中（b）最合适。

②因灯光泡两端电压U =I·R_V,故灯泡两端电压为：0.40、1.00、1.60、2.20、2.80、3.40、3.80。?

③在图乙中确定测量点（U，I₁），用平滑的曲线将其连接起来，小灯泡伏安特性曲线