Question

（1）①某同学分别用钢珠球、水滴自由下落时的频闪法测当地的重力加速度g．当他用20等分刻度的游标卡尺测所用钢珠球的直径，如图1所示，则该钢珠球的直径是

 

cm．
②用水滴自由下落时的频闪法做实验时，实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根带荧光刻度的米尺、频闪仪．具体实验步骤如下：
a．在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，让水滴以一定的频率一滴滴落下．
b．用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴．（此
时，频闪仪频率等于水滴滴落的频率）
c．用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度．
d．采集数据进行处理．
实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图3所示，根据图中数据，第8个水滴在此时刻的速度v₈=

 

m/s，当地的重力加速度g=

 

m/s²；（以上两空计算结果均保留三位有效数字）．该实验存在误差的原因可能是（写出一条即可）：

 

．

（2）用伏安法测量金属丝的电阻，现提供如下图（甲）所示的实验器材电源电动势E=4V．实验要求获得多组数据，且金属丝上所加的电压须从零开始．
①某同学先用多用电表粗测该金属丝的电阻．用已经调好零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位
的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的

 

档位（选填“×100”或“×1”），然后进行

 

，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图
（乙）所示，则此段电阻丝的电阻为

 

Ω．
②请在笔画线代替导线，在（甲）图中进行连线．
③某次实验测量时，选用合适的电表量程，表面刻度及指针如图（丙）所示，则电流表读数为

 

A，电压
表读数为

 

V，该金属丝的电阻值为

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）①游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；②该实验利用了自由落体运动的规律，根据匀变速直线运动的规律可以求出第8个水滴个水滴的速度，利用逐差法可以求出重力加速度的大小．
（2）①根据多用电表欧姆挡读数=指针指示值×倍率确定如何换倍率，每次换挡位之和要重新进行欧姆调零，欧姆表最后的读数为指针示数乘以倍率，②滑动变阻器采用分压接法，电流表外接，由此可正确连接实物图，③根据指针的指示可以读出电压和电流的数值，根据欧姆定律R=

U

I

，可以求出电阻的大小．

解答：解：（1）①游标卡尺的主尺读数为1cm，游标读数等于0.05×5mm=0.25mm=0.025cm，所以最终读数为：1cm+0.025cm=1.025cm．
故答案为：1.025．
②根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：
两雨滴之间的时间为：T=

1

f

=

1

30

s
v8=

x79

2T

=2.28m/s
选择图中的后四段位移，根据逐差法有：
s3-s1=2a1T2
s4-s2=2a2T2
a=

a1+a2

2

=

(s3+s4)-(s1+s2)

4T2

=9.72m/s2
该实验中不可避免的有空气阻力或者，频闪仪器不准，频率高于或者低于30赫兹都可能产生误差等．
故答案为：2.28，9.72，存在空气阻力（或水滴下落时的频率发生变化  频闪仪计时不准等因素）．
（2）①欧姆表指针偏转角度很大说明待测电阻较小，因此要选择较小的档位，即选择×1档位，重新选档再进行测量时，要重新进行欧姆调零；欧姆表的读数方法是，表盘读数乘以倍率，即有：R=7.0×0.1=7.0Ω，．
故答案为：×1，欧姆调零，7.0．
②实验要求获得多组数据，且金属丝上所加的电压须从零开始，因此滑动变阻器采用分压接法，由于待测电阻很小，因此电流表采用的是外接法，具体电路图如下所示．

③根据电表指针的指示，可知两表的读数分别为：I=0.46A，U=2.30V；
根据欧姆定律有：R=

U

I

=5.0Ω．
故答案为：0.46，2.30，5.0．

点评：（1）该实验和利用打点计时器的工作原理一样，明确了实验原理，即可正确解答；
（2）于多用电表欧姆挡测电阻换挡方法要熟记：“大换小，小换大”，即偏转角度大时，换用倍率小的挡位；偏转角度小时，换用倍率大的挡位；用伏安法测量电阻，首先要考虑安全，其次准确，最后操作方便．