Question

（1）利用如圖所示電路測量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻Rv，Rv約為300Ω．
①請補(bǔ)充完整某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟：
A．按電路圖正確連接好電路，把滑動變阻器R的滑片P滑到

 

（填“a”或“b”）端，閉合開關(guān)S₂； 
B．閉合開關(guān)S_l，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿刻度；
C．保持開關(guān)S₁閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開開關(guān)S₂，調(diào)整電阻箱R₀的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的

 

；讀出此時電阻箱R₀的阻值，即等于電壓表內(nèi)阻Rv．
②實(shí)驗(yàn)所提供的器材除待測電壓表、電阻箱（最大阻值999.9Ω）、電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)）、導(dǎo)線和開關(guān)之外，還有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：A．滑動變阻器（最大阻值200Ω）；  B．滑動變阻器（最大阻值20Ω）．為了使測量比較精確，從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中，滑動變阻器R應(yīng)選用

 

 （填序號）．
③對于上述測量方法，從實(shí)驗(yàn)原理分析可知，實(shí)際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值R_測

 

 （填“大于”、“小于”或“等于”）真實(shí)值Rv．
（2）某同學(xué)利用如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
①該同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)時情形如圖甲所示，接通電源釋放紙帶．請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑?BR>a

 

；b

 

②實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m=lkg，經(jīng)改正錯誤后，打出的紙帶如圖乙所    示，O為重物由靜止開始運(yùn)動時打點(diǎn)計(jì)時器所打的第一個點(diǎn)，A、B、C、D為相鄰的幾個計(jì)數(shù)點(diǎn)，每兩個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔為0.04s，測得OA=0.77cm、OB=3.07cm、OC=6.92cm、OD=12.30cm，查出當(dāng)    地的重力加速度g=9.80m/s²，則重物在計(jì)時器打下B點(diǎn)時的動能E_kB=

 

J；從開始下落到打下B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能減少量△E_p=

 

 J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
③據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v并量出下落的距離h，以

v2

2

導(dǎo)為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是圖丙中的

 

，由此可說明機(jī)械能是守恒的，圖象的斜率代表的物理量是

 

．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)變阻器以分壓式接入電路時，需要注意滑片的位置，確�；�片與一個接線柱電壓為零；當(dāng)閉合開關(guān)S₁時調(diào)節(jié)滑片，使電壓表滿偏，再閉合開關(guān)S₂，調(diào)整電阻箱R₀的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的一半．由于Rv約為300Ω，再加之滑動變阻器分壓式接入，所以滑動變阻器的阻值要偏小．從實(shí)驗(yàn)原理分析可知，當(dāng)再閉合開關(guān)S₂，調(diào)整電阻箱R₀的阻值，從而使得滑動變阻器兩端電壓變大，即使電壓表示數(shù)為一半，而電阻箱R₀的電壓偏大，導(dǎo)致所測電阻也偏大．
（2）當(dāng)釋放后紙帶在重物的作用下，做自由下落，計(jì)時器在紙帶上打上一些點(diǎn)．由于點(diǎn)間的時間均相等，所以可利用位移與時間去求出瞬時速度，從而可算出某點(diǎn)的動能；再利用下落的高度來算出減少的重力勢能．最后根據(jù)得出的數(shù)據(jù)來確定機(jī)械能是否守恒．

解答：解：（1）根據(jù)電路圖可知，當(dāng)滑片移動最左端時，aP兩端電壓為零．所以滑片P滑到a處．
         當(dāng)閉合開關(guān)S₁時調(diào)節(jié)滑片，使電壓表滿偏，要想測出電壓表的電阻，則可再閉合開關(guān)S₂，調(diào)整電阻箱R₀的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的一半，此時電阻箱的阻值就是電壓表的阻值．
         由于Rv約為300Ω，再加之滑動變阻器分壓式接入，所以滑動變阻器的阻值要偏小，故選B
         從實(shí)驗(yàn)原理分析可知，當(dāng)再閉合開關(guān)S₂，調(diào)整電阻箱R₀的阻值，從而使得滑動變阻器兩端電壓變大，即使電壓表示數(shù)為一半，而電阻箱R₀的電壓偏大，導(dǎo)致所測電阻也偏大，所以測量電阻大于真實(shí)電阻．
（2）由圖可知，該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯誤或不當(dāng)?shù)牡胤绞牵捍螯c(diǎn)計(jì)時器接了直流電；重物離打點(diǎn)計(jì)時器太遠(yuǎn)．
    由于紙帶做勻加速直線運(yùn)動，則B點(diǎn)的瞬時速度等于AC的平均速度，即v_B=

SAC

tAC

    
而B點(diǎn)的動能為：
EKB=

1

2

m

v

2 B

=

1

2

m(

SAC

tAC

)2=0.295J  
那么減小的重力勢能為：E_P=mgh=0.301J
    由

1

2

mv2-0=mgh 變型得：

v2

2

=gh
則以

v2

2

導(dǎo)為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線是一條傾斜直線，直線的斜率大小為重力加速度大小，故選C
   故答案為：（1）①A．a(chǎn)      C．一半    ②B  ③大于
    （2）①打點(diǎn)計(jì)時器接了直流電；重物離打點(diǎn)計(jì)時器太遠(yuǎn) 
        ②0.295（或0.296）；0.301 
        ③c；  重力加速度

點(diǎn)評：（1）其實(shí)電壓表就是能讀出電壓的電阻，通過電壓半偏法來測量電阻的阻值，同時學(xué)會測量過程中的誤差分析．
（2）先接通計(jì)時器的電源后釋放紙帶，確保紙帶從靜止開始運(yùn)動．減小的重力勢能比增加的動能要大點(diǎn)，因?yàn)檫�是有阻力做功的，最后要學(xué)會利用數(shù)學(xué)公式去通過圖象來得出物理規(guī)律．