Question

（Ⅰ）（1）在“验证机械能守恒定律”实验中，打出的纸带如图1所示．设重锤质量为m，交流电周期为T，则打点4时重锤的动能可以表示为

1

8

m（

h5-h3

T

）²或

1

2

m（

h5-h3

2T

）²

．
（2）为了求起点0到点4重锤的重力势能变化量，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是

A

．（填选项的序号即可）
A．取当地的实际g值
B．根据打出的纸带，用△s=gT²求出
C．近似取10m/s²即可
D．以上说法均不对

（Ⅱ）有一额定电压为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图3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2所示的电路进行测量，电压表应选用

A

，电流表应选用

D

，滑动变阻器应选用

E

．（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

10

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

11

Ω的电阻．

Answer 1

分析：I、（1）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，求出打4时的速度大小，则可进一步求出其动能的大小．
（2）在求重力势能变化量，不能用机械能守恒来计算g值，应取当地的实际g值．
II、（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：I、（1）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此打4点是速度为：
v₄=

h5-h3

2T

，
因此动能E_k=

1

2

mv₄²=

1

2

m（

h5-h3

2T

）²
故答案为：

1

8

m（

h5-h3

T

）²或

1

2

m（

h5-h3

2T

）²．
（2）在“验证机械能守恒定律”实验中要求起点0到点4重锤的重力势能变化量，不能用机械能守恒来计算g值，应取当地的实际g值，故BCD错误，A正确．
故选A．
Ⅱ、（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；
故答案为：ADE．
（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
故答案为：10．　
（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

Ω=11Ω
故答案为：11．

点评：I、熟练应用匀变速直线运动的规律解决实验问题，加强对实验原理的理解，提高实验能力；
II、对于电学实验要从仪器选择、实验原理、误差分析、实验电路图等各个方面进行理解，同时注意图象及欧姆定律的应用．