(1)如图1是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置．质量 m=1.00kg 的重物自由下落.打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带.O 为第一个点.A.B.C 为从合适位置开始选取的三个连续点．已知打点计时器每隔 0.02s打一次点.当地的重力加速度 g=9.80m/s2①某位同学做“验证机械能守恒定律的实验.下列操� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（1）如图1是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置．质量 m=1.00kg 的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O 为第一个点，A、B、C 为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔 0.02s打一次点，当地的重力加速度 g=9.80m/s²
①某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验，下列操作步骤中错误的是

A．把电磁打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源
B．将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度
C．先释放纸带，再接通电源
D．更换纸带，重复实验，根据记录处理数据
②选取O点到B点来验证机械能守恒定律，重物重力势能减少量△E_P=

J；动能增加量
△E_k=

J．（结果取三位有效数字）实验的结论是

．

（2）如图2某小灯泡上标有“6V 3W”字样，现要测量其正常发光时的实际电阻，实验室提供下列器材：
A、电压表量程（0～3V，内阻约2kΩ）
B、电压表量程（0～l5V，内阻约6kΩ）
C、电流表量程（0～0.6A，内阻约0.5Ω）
D、电流表量程量程2（0～3A，内阻约0.1Ω）
E、滑动变阻器（20Ω，2A）
F、学生电源（直流10V）及开关、导线等
①实验中电压表量程应选择

（填“A”或“B”），
电流表量程应选择

（填“C”或“D”）；
②按照实验电路图在图甲中把实验的实物连线图补充完整；
③准确连接电路后，在闭合开关前滑动变阻器的滑片应该移到

端（填“最左”或“最右”）；
④闭合开关后，调节滑动变阻器使小灯泡达到其正常发光所需电压，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的电阻的测量值为

．

分析：（1）①解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，熟练掌握打点计时器的应用．②利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
（2）根据灯泡额定电压选择电压表量程，根据灯泡额定电流选择电流表量程；根据伏安法测电阻的原理连接实物电路图；滑动变阻器采用限流接法，闭合开关前，滑片要置于阻值最大处；右移图示电流表确定其分度值，读出其示数，然后由欧姆定律求出灯泡电阻阻值．

解答：解：（1）①A、打点计时器使用低压交流电源，所以实验时把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接低压交流电源，故A正确；
B、固定好打点计时器，将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提住，将纸带和重锤提升到一定高度，尽量靠近打点计时器，故B正确；
C、应先接通电源，然后释放重物，否则纸带开始阶段是空白，可能所采集的数据不够，而且浪费纸带，故C错误；
D、重复几次，取得几条打点纸带，挑选一条清楚的纸带进行数据处理，故D正确；本题选错误的，故选：C．
②O点到B点，重力势能减小量△E_p=mgh=1×9.8×0.1920J=1.88J．
利用匀变速直线运动的推论：v_B=

xAC

0.2323-0.1555

2×0.02

=1.92m/s，E_KB=

mv_B²=

×1×1.92²=1.84J．
通过计算可知动能的增加量略小于重力势能的减小量，其原因是物体在下落过程中克服摩擦阻力做功．所以可以得出结论：在误差范围内，重物下落过程中机械能守恒．
（2）①灯泡额定电压为6V，则电压表量程应选B；灯泡正常发光时的电流I=

=0.5A，电流表应选C；
②伏安法测灯泡电阻，灯泡、电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表与灯泡并联，电路图如图所示；