Question

（1）某試驗小組利用拉力傳感器和打點(diǎn)計時器驗證牛頓運(yùn)動定律，實驗裝置如圖1．他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力F的大��；小車后面固定一打點(diǎn)計時器，通過拴在小車上的紙帶，可測量小車勻加速運(yùn)動的速度與加速度．若交流電的頻率為
10Hz，則根據(jù)圖2所打紙帶記錄，小車此次運(yùn)動經(jīng)B點(diǎn)時的速度v_B=

 

m/s，
小車的加速度a=

 

m/s²．
（2）現(xiàn)要測量某小量程電流表的內(nèi)阻，其內(nèi)阻在5Ω～8Ω之間，可選用的器材如下：
A．待測電流表A（量程10mA）；
B．電壓表V₁（量程0.3V，內(nèi)阻約500Ω）
C．電壓表V₂（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）；
D．滑動變阻器R₁（最大電阻10Ω）
E．滑動變阻器R₂（最大電阻5Ω） F．定值電阻R₃（阻值20Ω）
G．電源E（電動勢3V）H．開關(guān)S及導(dǎo)線苦干
要求測量結(jié)果盡可能精確且電流表、電壓表的示數(shù)能從零開始調(diào)節(jié)．
①在如圖3方框內(nèi)畫出實驗電路圖并標(biāo)明符號；
②電流表A內(nèi)阻的表達(dá)式為：R_A=

 

，式中各符號的物理意義為

 

．

Answer 1

分析：1、在勻變速直線運(yùn)動中，根據(jù)時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小和勻變速直線運(yùn)動的推論△x=aT²求解速度與加速度．
2、要求測量結(jié)果盡可能精確且電流表、電壓表的示數(shù)能從零開始調(diào)節(jié)，因此滑動變阻器應(yīng)該采用分壓式接法；
根據(jù)部分電路的歐姆定律即可計算出電流表A內(nèi)阻的表達(dá)式．

解答：解：（1）①由紙帶可知兩個計數(shù)點(diǎn)之間有5個時間間隔，因此其時間為T=5×0.02s=0.1s；
在勻變速直線運(yùn)動中，時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小，因此有：
v_B=

xAC

2T

=0.40m/s
根據(jù)逐差法△x=aT²得：
a=

xBC-xAB

T2

=

0.08-0.0327-0.0327

(0.1)2

=1.46m/s²．
（2）①將電流表與定值電阻R₃串聯(lián)在一起進(jìn)行測量時，要求測量結(jié)果盡可能精確且電流表、電壓表的示數(shù)能從零開始調(diào)節(jié)，因此滑動變阻器應(yīng)該采用分壓式接法；
實驗電路圖：

②電壓表的示數(shù)是定值電阻R₃與電流表的電壓的和，即：U=I（R_A+R₃），
所以R_A=

U

I

-R₃．U為電壓表的讀數(shù)，I為電流表的讀數(shù)．
故答案為：（1）0.40，1.46；
（2）①如圖；
②

U

I

-R₃，U為電壓表的讀數(shù)，I為電流表的讀數(shù)．

點(diǎn)評：1、要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．
2、該題中由于待測電流表的內(nèi)阻比較小，所以應(yīng)該將電流表與定值電阻串聯(lián)在一起進(jìn)行測量．該種方法稱為補(bǔ)償法，是物理學(xué)實驗中常用的方法之一．