题目内容

精英家教网（1）如图1是用游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）测定某导体的长度、用螺旋测微器测量其厚度时的示数，则长度示数为
 
cm，厚度示数为
 
mm．某同学将此导体接入电路中，用伏安法测量其电阻，所用电压表的内阻约为20kΩ，电流表的内阻约为10Ω，滑动变阻器的电阻约为20Ω，用蓄电池做电源，选择能尽量减小实验误差的电路进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图2所示，则：
①根据各点表示的数据画出I-U关系图线；
②根据I-U图2线求出该电阻阻值约为
 
Ω（保留两位有效数字）；
③该同学在方框中画出了实验时采用的电路图的一部分，请结合I-U图线中的数据将电路图3补充完整，并用笔画线代替导线，将实物连接成实验电路图4．
（2）某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图1所示安装；
③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车以额定功率在水平地面上加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图2所示（已知纸带左端与小车相连）．
请分析纸带上记录的数据，回答下列问题：
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电动小车运动的最大速度的平均值为
 
m/s；
电动小车关闭电源后加速度的平均值为
 
m/s2；
电动小车的额定功率值为
 
W．（注意：以上结果均保留两位有效数字）
分析：（1）50分度游标卡尺游标每一分度表示长度为0.02mm，由主尺读出整毫米数，由游标读出毫米的小数部分．螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分．①观察这些点大多分布在一条直线上，舍去右下方偏差太大的点，用直线连线．②在直线取两个相距较远的点，读出两点的坐标，求出斜率的倒数即电阻值．③根据由图象求出的电阻值，确定电流表内外接法和变阻器限流式还是分压式，画出电路图，连接实物图．
（2）相邻计数点的时间间隔为T=0.04s，间距最大的两点间平均速度最大．由△x=aT2，用逐差法求加速度．根据牛顿第二定律求出阻．小车匀速运动时，牵引力等于阻力，求出牵引力的功率．
解答：解：（1）游标卡尺主尺读数为2.3cm，游标尺上第15条刻度线与主尺对齐，读数为0.002×15cm=0.030cm，则长度为2.330cm．螺旋测微器固定刻度读数为6.5mm，可动刻度读数为0.100mm，则厚度为6.600mm．
     ①舍去右下方的点，认为是错误造成的，用直线连线．精英家教网
     ②在直线上取离原点较远点，读出其横坐标U=2.8V，纵坐标I=1.3mA，电阻值R=
U
I
=2.2×103Ω
     ③由于
RV
R
＜
R
RA
，故电流表采用内接法．滑动变阻器最大阻值较小，采用分压式接法．
电路图及实物连线如图．
（2）计数点最大间距为x=8.01cm，
   最大速度的平均值
.
v
=
x
T
=
8.01×10-2
0.04
m/s≈2m/s精英家教网
   设电动小车关闭电源后加速度为a，则
      a=
(x1+x2+x3)-(x4+x5+x6)
9T2
=
(7.80+7.41+7.00)-(6.61+6.19+5.79)
9×0.042
m/s2≈-2.5m/s2．则加速度大小为2.5m/s2；
    根据牛顿第二定律，小车所受阻力大小
        F阻=ma
   当小车匀速运动时P=Fvm=F阻vm=mavm=0.4×2.5×2.0W=2.0W精英家教网
故本题答案是
（1）长度示数为2.330cm，厚度示数为 6.600mm．
①如图．②2.2×103Ω；③如图．
（2）最大速度的平均值为2.0m/s；关闭电源后加速度的平均值为2.5m/s2；
   额定功率值为2.0W．
点评：本题考查基本仪器的读数、电路设计能力．电路设计首先根据电路要求，设计合理的电路，画出电路图，再连接线路．
练习册系列答案
相关题目
（1）①如图1所示，在一次实验中，用游标为10个小等分尺度的游标卡尺测量一小球的直径，得到如图所示中的游标卡尺的读数，由于遮挡，只能看到游标的后半部分，图中游标卡尺的读数为
1.45
1.45
cm．

②如图2所示，在另一次实验中，用螺旋测微器测量以金属丝的直径，测得其读数为0.800mm，图10中A、B、C所对应的数值是
35
35
、
30
30
、
25
25
．
（2）科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制定计划并设计实验，进行实验能收集证据，评估交流等．一位同学学习了滑动摩擦力后，怀疑滑动摩擦力可能于接触面及有关，于是他准备用实验探究这个问题．
①这位同学认为：滑动摩擦力的大小与接触面积成正比，这属于科学探究活动的
作出假设
作出假设
环节．
②为完成本实验，需要自己制作木块，他应制作的木块时下列选项中的
C
C

A．各面粗糙程度相同的正方体木块
B．各面粗糙程度不相同的正方体木块
C．各面粗糙程度相同，长宽高各不相等的正方体木块
D．各面粗糙程度不相同，长宽高各不相等的正方体木块
③某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案如图3．
方案A：木板水平固定，通过弹簧秤水平拉动木块，如图（a）所示；
方案B：木块固定，通过细线水平拉动木块，如图（b）所示；

a．上述两种方案中，你认为更合理的是方案
B
B
，原因是
摩擦力大小容易测量；
摩擦力大小容易测量；

b．实验能中应测量的物理量是：
接触面积大小、弹簧测力计示数
接触面积大小、弹簧测力计示数
．
（1）如图甲用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm）测定某圆柱的直径时，卡尺上的示数如图．可读出圆柱的直径为
4.220
4.220
cm．如图乙是用螺旋测微器测某工件的厚度，则工件的厚度为
10.295
10.295
mm．

（2）如图（丙）所示为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所标的是每5个计时点取一个计数点A、B、D、E等，但第三个计数点C未标出，由图中给出的数据计算纸带运动的加速度公式是a=
s4-s1
3T2
s4-s1
3T2
，其计算值是
1.00
1.00
m/s2；在打下计数点B时，纸带运动的瞬时速度 vB=
0.333
0.333
m/s．（其中用s1表示A、B间距离，用s4表示D、E间距离，结果保留3位有效数字）
（1）如图1所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中s1=5.12cm，s2=5.74cm，s3=6.14cm，s4=7.05cm，s5=7.68cm，s6=8.33cm、则打F点时小车的瞬时速度的大小是
0.80
0.80
m/s，加速度大小是
0.64
0.64
m/s2．（计算结果保留两位有效数字）

（2）有人说矿区的重力加速度偏大，某同学“用单摆测定重力加速度”的实验探究该问题．他用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为800.0mm，用游标为10分度的卡尺测得摆球的直径如图2所示，摆球的直径为
20.2
20.2
mm．他把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使单摆在竖直平面内摆动，当摆动稳定后，在摆球通过平衡位置时启动秒表，并数下“0”，直到摆球第30次同向通过平衡位置时按停秒表，秒表读数如图3所示，读出所经历的时间t，则单摆的周期为
1.80
1.80
s，该实验测得当地的重力加速度为
9.86
9.86
m/s2．（保留3位有效数字）

（3）在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量一个约100Ω电阻丝，可用的仪器：电流表（量程0～30mA，内阻50Ω）、电压表（量程0～3V，内阻5kΩ）、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电源（电动势4V，内阻忽略不计）、开关和导线若干．
①请将你设计的实验电路图画在方框中．
②根据设计的电路图，将下图中的实物连接成实验用的电路．
③为了完成整个实验，除你在电路中已画出的器材外，还需要测量接入电路中的电阻丝长度l的仪器是
毫米刻度尺
毫米刻度尺
，测量电阻丝直径d的仪器是
螺旋测微器
螺旋测微器
．
④计算电阻率的公式是ρ=
πUd2
4IL
πUd2
4IL
．（用直接测量出的物理量表示）
（1）如图1所示，为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知
BD
BD
．
A．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大
B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小
C．纸带甲的加速度比乙的大
D．纸带甲的加速度比乙的小
（2）有一种新式游标卡尺，游标尺的刻度与传统的旧式游标尺明显不同，旧式游标尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格，新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19mm等分成10份、39mm等分成20份、99mm等分成50份．
①以“39mm等分成20份”的新式游标卡尺为例，它的精度是
0.05mm
0.05mm
mm．
②用新式游标卡尺测量某一物体的厚度，测量时游标的示数如图2所示，其读数是
31.25mm
31.25mm
mm．
（3）某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图3，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．所用的西瓯XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色胶带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示．（取g=9.8m/s2，注：表格中M为直尺质量）

（1）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=
d
△ti
求出的，请将表格中数据填写完整．
（2）通过实验得出的结论是：
在误差允许的范围内，物体机械能守恒
在误差允许的范围内，物体机械能守恒
．
△ti
（10-3s）		 vi=
d
△ti

（m?s-1）		 △Eki=
1
2
Mvi2-
1
2
Mv12		 △hi
（m）		 Mg△hi
1 1.21 3.13
2 1.15 3.31 0.58M 0.06 0.58M
3 1.00 3.78 2.24M 0.23 2.25M
4 0.95 4.00 3.10M 0.32 3.14M
5 0.90 0.41
（3）根据该实验请你判断下列△Ek-△h图象中正确的是
C
C
（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是
13.55
13.55
mm．如图2，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图2所示的读数是
0.740
0.740
mm．
（2）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，所用器材有：小电珠（2.5V，0.6W），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干．
①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表
×1
×1
倍率的电阻档（请填写“×1”、“×10”或“×100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图3，结果为
7.4
7.4
Ω．
②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图4完成实物图5中的连线．
③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于
a
a
端．为使小电珠亮度增加，P应由中点向
b
b
端滑动．（请填写“a”或“b”）
④下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点
ab
ab
间多测几组数据．（请填写“ab”“bc”“cd”“de”或“ef”）
数据点 a b c d e f
U/V 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
I/A 0.000 0.122 0.156 0.185 0.216 0.244

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