Question

（2007?武漢三模）（1）下列有關(guān)高中物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)的描述中，正確的是

AC

A．“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，不需要用天平測(cè)出下落重錘的質(zhì)量
B．電火花打點(diǎn)記時(shí)器和電磁打點(diǎn)記時(shí)器均在4～6V交流電壓下正常工作，當(dāng)頻率為50Hz時(shí)，每隔0.02s打一次點(diǎn)
C．“用單擺測(cè)定重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，對(duì)秒表讀數(shù)時(shí)漏掉了小刻度盤（分針）的數(shù)字，將導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量值比實(shí)際值偏大
D．“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，在白紙上記下重錘線所指的位置O后，不小心將白紙和復(fù)寫紙同時(shí)向右移動(dòng)了少許，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，得到小球在白紙上落點(diǎn)的平均位置A、B、C（如圖1），白紙的移動(dòng)為實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響
（2）請(qǐng)從一下器材中選擇適當(dāng)儀器設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求僅用此電路量待測(cè)電阻R_x的電阻（約500Ω），又能測(cè)量電源E的電動(dòng)勢(shì)．
a．待測(cè)定值電阻R_x：阻值約500Ω
b．滑動(dòng)變阻器R₁：總阻值1000Ω
c．電阻箱R₂：最大阻值999.9Ω
d．電阻箱R₃：最大阻值99.99Ω
e．電流表G：量程3mA，內(nèi)阻約50Ω
f．電源E：電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻很小但不可忽略
g．開關(guān)及導(dǎo)線若干
①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選取的器材有：

abcefg

（填寫器材前面的字母序號(hào)）
②請(qǐng)?jiān)趫D2虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖
③在測(cè)出電阻R_x的值后（記為R_x），再利用此電路測(cè)量電源E的電動(dòng)勢(shì)．還需要測(cè)量的物理量有：

調(diào)節(jié)變阻器R₁至適當(dāng)位置并保持不變，記錄電流表讀數(shù)I₁，調(diào)節(jié)電阻箱R₂，記錄電阻箱讀數(shù)為R₂和電流表讀數(shù)I₂；

用所測(cè)的物理量表示電源E的電動(dòng)勢(shì)為

I1I2(Rx-R2)

I2-I1

．

Answer 1

分析：1、該題考查了多個(gè)實(shí)驗(yàn)問題，解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
2、此題測(cè)量電阻的方法用的是“替代法”，測(cè)量電動(dòng)勢(shì)用的是“安歐法”，根據(jù)E=I（R+r）知，必須有兩個(gè)定值電阻或變阻箱才行．

解答：解：A、在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中，不一定要測(cè)量物體的質(zhì)量，因?yàn)轵?yàn)證動(dòng)能的變化量和重力勢(shì)能的變化量時(shí)，兩邊都有質(zhì)量，可以約去比較．故A正確；
B、在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是交流4～6伏，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是交流220伏，故B錯(cuò)誤；
C、在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)秒表讀數(shù)時(shí)漏掉了小刻度盤（分針）的數(shù)字，測(cè)量的周期減小，根據(jù)重力加速度g=

4π2l

T2

得測(cè)得的g值明顯增大，故C正確；
D、“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，在白紙上記下重錘線所指的位置O后，不小心將白紙和復(fù)寫紙同時(shí)向右移動(dòng)了少許，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，得到小球在白紙上落點(diǎn)的平均位置A、B、C，那么水平方向位移發(fā)生改變，測(cè)量的水平初速度發(fā)生改變，所以白紙的移動(dòng)為實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，故D錯(cuò)誤；
故選：AC．
（2）：①由閉合電路歐姆定律及電流表讀數(shù)要求知應(yīng)滿足

1

3

I_g≤

E

R+r

≤

2

3

I_g，
可得1500Ω≤R≤3000Ω，因此，變阻箱應(yīng)選c，當(dāng)然還需選a、b、e、f、g
故答案為：abcefg．
②本題可用替代法，如圖所示，先將滑動(dòng)變阻器阻值打到最大，然后將雙擲開關(guān)打到R_x一端，調(diào)節(jié)變阻器阻值，使電流表示數(shù)為某值，再將雙擲開關(guān)打到變阻箱一端，調(diào)節(jié)變阻箱，使電流表示數(shù)與打到R_x時(shí)相同．讀出電阻箱電阻，此即待測(cè)電阻R_x的阻值．

③將雙擲開關(guān)打到R_x一端，調(diào)節(jié)變阻器R₁至適當(dāng)位置并保持不變，記錄電流表讀數(shù)I₁；
將雙擲開關(guān)打到變阻箱一端，調(diào)節(jié)電阻箱R₂，記錄電阻箱讀數(shù)為R₂和電流表讀數(shù)I₂；
根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
E=（R₁+r+R_g+R_x）I₁
E=（R₁+r+R_g+R₂）I₂
解得：E=

I1I2(Rx-R2)

I2-I1

故答案為：
（1）AC；
（2）①abcefg；   
②如圖；
③調(diào)節(jié)變阻器R₁至適當(dāng)位置并保持不變，記錄電流表讀數(shù)I₁，調(diào)節(jié)電阻箱R₂，記錄電阻箱讀數(shù)為R₂和電流表讀數(shù)I₂；

I1I2(Rx-R2)

I2-I1

．

點(diǎn)評(píng)：1、本題考查了四個(gè)實(shí)驗(yàn)中的問題，關(guān)鍵要理解實(shí)驗(yàn)的原理、操作步驟，以及實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)．
2、用替代法測(cè)量R_x電阻時(shí)，要注意滑動(dòng)變阻器的阻值不能改變；本題用安歐法測(cè)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，可以將電流表、待測(cè)電阻看成是電源內(nèi)電路，因此，并不需要知道電流表的內(nèi)阻．