Question

I．下列實驗中操作中，屬于減小偶然誤差的是

 

A．在用單擺測量當?shù)氐闹亓�加速度實驗中，多次測量小球的直徑，然后求平均值
B．用電流表外接法測定小阻值金屬絲的電阻
C．在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中用逐差法測量小車運動的加速度
D．在探究加速度與質量、外力之間的關系實驗中，使軌道的一端墊高以平衡摩擦力
Ⅱ．用落體法研究機械能守恒定律的實驗中，某同學按照正確的操作選得紙帶，但在處理紙帶的過程中不小心把紙帶撕成三個小段，并丟失了中間段的紙帶，剩下的兩段紙帶如圖所示．已知電源的頻率為50Hz，在紙帶上打出各點間距離記錄在圖1中．
①A、B兩點間的平均速度是

 

m/s；
②丟失的中間段紙帶上有

 

個點；
③由這兩段紙帶可以求得當?shù)氐闹亓�加速度g

 

m/s²．
Ⅲ．有一個標有“2.5V，0.3A”字樣的小燈泡，現(xiàn)要測定其在0到2.5V的范圍內不同電壓下的電功率．有下列器材可供選擇：
A．電壓表V（0～3V，內阻R_v=3kΩ）
B．電流表G（0～500μA，內阻R_G=600Ω）
C．電阻箱R_l（0～99.99Ω
D．滑動變阻器R₃（10Ω，2A）
E．滑動變阻器R₄（1kΩ，0.5A）
F．電源（直流4V，內阻不計）
①為保證實驗安全、準確、操作方便，應選用的器材除小燈泡、電源、電流表、開關、導線外，還需要

 

（均用器材對應的字母填寫）；
②根據(jù)你設計的實驗電路，完成實物圖2的連線；
③根據(jù)你的設計，若從儀表盤上讀得的數(shù)據(jù)分別為U、I_G則小燈泡在該條件下的功率表達式

 

（均用字母表示）．表達式中除U、I_G以外，其他符號的意義是

 

．

Answer 1

分析：I．從偶然誤差和系統(tǒng)誤差的區(qū)別去分析；
Ⅱ．在勻變速直線運動中，可以用平均速度代替瞬時速度，通過前后兩條紙帶的平均速度分析中間還有幾個點，利用△x=gT²的方法求解加速度；
Ⅲ．由燈泡銘牌找出燈泡的額定電壓與額定電流，根據(jù)燈泡的額定電壓與額定電流選擇電壓表與電流表，滑動變阻器的阻力范圍不宜太大，要方便調節(jié)，根據(jù)P=UI求解小燈泡的功率．

解答：解：I．AC兩項都是通過求平均值的方法來減小實驗的偶然誤差，而BD兩個選項的措施是為了減小系統(tǒng)誤差的．
故選AC
Ⅱ．①用平均速度代替瞬時速度得：A、B兩點間的平均速度v=

x

t

=

4.2×10-3

2×10-2

=0.21m/s
②后面兩個點的平均速度為v′=

x′

t

=

19.4×10-3

2×10-2

=0.97m/s=0.21+9.8×0.02×4m/s，看出后面一段紙帶距離前面一段紙帶的時間間隔有四段，即丟失的中間紙帶上有2個點．
③利用x₄-x₁=4gt²解得：g=9.5 m/s²
Ⅲ．①小燈泡的額定電壓為2.5V，所以選擇電壓表A，題中提供的電流表G電流值較小，可以用G與電阻箱R_l并聯(lián)改裝成大量程的電流表，滑動變阻器選擇R₃（10Ω，2A）
方便調節(jié)．
故選ACD
②實物連線圖如圖所示
③根據(jù)電路圖可知，電壓表測量的是小燈泡兩段的電壓，
根據(jù)P=UI得P=U（I_G+

IGRG

R1

-

U

RV

）其中R_G、R_V分別是電流表G、電壓表V的內阻，R₁是把電阻箱作為分流電阻提供的有效電阻．
故答案為：I．AC；Ⅱ．0.21m/s  ②2   ③9.5 m/s²
③g=9.5m/s²
Ⅲ．①ACD
②實物連線圖如圖所示
③U（I_G+

IGRG

R1

-

U

RV

）；其中R_G、R_V分別是電流表G、電壓表V的內阻，R₁是把電阻箱作為分流電阻提供的有效電阻．

點評：其中第三題主要考查學生對電學知識的綜合應用，尤其是實驗設計，這是重點也是難點，在設計實驗時可參考一下：
①沒有電壓表，利用定值電阻和電流表以及其他元件測量電阻的阻值時，一般設計成并聯(lián)電路，找電壓相等列等式求出；
②沒有電流表，利用電壓表和定值電阻以及其他元件測量電阻的阻值時，一般設計成串聯(lián)電路，找電流相等列等式求出．