Question

（1）图1是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．
①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为

 

．
②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图1中读出A、B两点间距s=

 

；C点对应的速度是

 

（计算结果保留三位有效数字）．
（2）某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（R₀=5Ω）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图2（a）．
①在图2（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接．
②请完成下列主要实验步骤；
A、检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图2（c）所示，读得电阻值是

 

；
B、将开关s₁闭合，开关s₂断开，电压表的示数是1.49V；
C、将开关s₂

 

，电压表的示数是1.16V；断开开关s₁．
③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是

 

（计算结果保留二位有效数字）．
④由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏

 

（填“大”或“小”）．

Answer 1

分析：（1）①打点周期等于电源频率的倒数
    ②刻度尺测量时要注意有效数字，纸带上某点的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度．
（2）①电压表应测量电阻箱两端电压，故应和电阻箱并联．
     ②电阻箱读数为：各挡位数值与挡位倍数相乘，再求和．开关全断时，肯定无示数．
     ③只能将电压看作理想电表，两次测量电压分别电动势、电阻箱两端电压，然后使用闭合电路欧姆定律求解．
     ④由于电压表非理想电表，其阻值不是无穷大，测电动势时无法分得全部电压．

解答：解：（1）①打点周期：T=

1

f

=0.02s
     ②刻度尺读数应读到最小刻度的下一位，即0.70cm
       C点的瞬时速度等于BD两点间的平均速度：vc=

xBD

2T

=0.100m/s
（2）①电压表应测量电阻箱两端电压，故应和电阻箱并联，R₀的作用可看作内阻的一部分，或是保护电阻．如下图

②电阻箱读数：只有×10Ω示数为2，其它档位为0，故读数为20Ω
   开关全断时，肯定无示数，故只能是闭合．
③只能将电压看作理想电表，首次测量时，电压表与R₀串联，R₀可看作导线，测量值即为电动势
    即E=1.49V
  再次测量时，测量值为电阻箱两端电压，由闭合电路欧姆定律
      E=U+I(R0+r)=U+

U

R

(R0+r)
   其中R为电阻箱示数，即20Ω，解得r=0.69Ω
④由于电压表非理想电表，其阻值不是无穷大，测电动势时无法测得全部电压，故测量值比真实值偏小
故答案为：（1）①0.02s  ②0.70cm  0.100m/s
         （2）①如图所示 ②20Ω，闭合  ③0.69  ④小

点评：本题考查纸带实验的基础知识以及测定电源电动势和内阻的方法，力学实验部分比较基础，难度较小；电学实验部分略有创新，但基本原理不变，即核心原理仍为闭合电路的欧姆定律，难度适中．