Question

（1）用落体法研究机械能守恒定律的实验中，某同学按照正确的操作选得纸带，但在处理纸带的过程中不小心把纸带撕成三个小段，并丢失了中间段的纸带，剩下的两段纸带如图所示．已知电源的频率为50Hz，在纸带上打出的各点间距离记录在下图中．
①A、B两点间的平均速度是

 

m/s；
②丢失的中间段纸带上有

 

个点；
③由这两段纸带可以求得当地的重力加速度g=

 

m/s²．
（2）．有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有下列器材供选用：
A．电压表（0～3V，内阻6kΩ）
B．电压表（0～15V，内阻30kΩ）
C．电流表（0～3A，内阻0.1Ω）
D．电流表（0～0.6A，内阻0.5Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，2A）
F．滑动变阻器（200Ω，0.5A）
G．蓄电池（电动势6V，内阻不计）
①用如图所示的电路进行测量，电压表应选用

 

，电流表应选用

 

．滑动变阻器应选用

 

．（用序号字母表示）
②通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示．由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为

 

Ω．
③若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为

 

Ω的电阻．

Answer 1

分析：（1）①由平均速度公式可求得AB段的平均速度；
②以第一段时平均速度作为中间时刻的速度，同理可求得第2段纸带中间时刻的速度，由运动学公式可求得相隔的时间，则可知中间有几段距离；
③由匀变速直线运动的规律可求得自由落体的加速度；
（2）①根据灯泡的额定电压可明确所选的电压表；由电灯泡的电流可确定电流表；根据电路的接法可确定滑动变阻器；
②由图象可得出额定电压，由图象可求得灯泡的正常工作时的电流，由欧姆定律可求得灯泡的正常工作时的电阻；
③要使灯泡正常发光，应使灯泡达到额定值，由串联电路的规律可知应串联的电阻．

解答：解：（1）①两点间的时间间隔为0.02s，故平均速度v=

AB

t

=

4.2mm

0.02

=0.21m/s；
  ②物体在第2段纸带内的平均速度v₂=

19.4

0.02

≈0.97m/s，由v=v₀+at可知，
0.97=0.21+9.8×n×0.02
解得：n=4，即故可知，在中间应有两段距离，即中间有2个点；
③由△h=4gt²可求得：g=

19.4-4.2

4×0.022

=9.5m/s²；
（2）①由题意可知，灯泡的额定电压为2.8V，故电压表的量程应大于2.8V，故电压表应选3V量程，故选A；
由P=UI可得，电流为I=

0.8

2.8

A=0.28A，故电流表应选D；
本实验中应选用分压接法，故滑动变阻器应选小电阻，故滑动变阻器选E；
②由图可知，当电压为2.8V时，电流为0.28A，故电阻R=

U

I

=

2.8

0.28

Ω=10Ω；
③要使灯泡串联在6V的电源上正常工作，则与之串联的电阻的阻值应为6-2.8=3.2V；
此时电路中电流为0.28A，故应串联的电阻R′=

3.2

0.28

=11Ω；
故答案为：（1）①0.21；②2；③9.5；
（2）①A，D，E   ②10Ω  ③11Ω．

点评：本题第一小题没有按常规律出题，注意由于阻力等因素我们测得的加速度一般小于当地的重力加速度，但是纸带所显示的一定是匀加速直线运动．
第二小题中注意图象及欧姆定律的应用．