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精英家教网（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中
①关于电磁打点计时器及其使用，下列说法正确的有
 

A．电磁打点计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器
B．电磁打点计时器使用的电源是220V的交流电
C．把电磁打点计时器固定，让纸带穿过两个限位孔并压在复写纸的下面
D．重物带动纸带运动，接通电源，在纸带上打出一列小点，纸带拉出后，立即断开电源
②按正确的实验操作得到一条纸带如图1所示，若打点计时器打点的时间间隔为T，O点是第0个点，N点是第n个点．为验证机械能是否守恒，下列利用图中数据计算N点速度大小的方法正确的是
 

A．vn=gnT  B．vn=g（n-1）T   C．vn=
sn+sn+1
2T
   D．vn=
dn+1-dn-1
2T

（2）①有一游标卡尺，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图2所示的读数是
 
mm．
②多用表的红、黑两个测试笔短头分别插入表盖正负孔中，红表笔应插入
 
插孔．
用多用表欧姆挡测量某电阻值的示数如图3所示，则电阻值为
 
Ω，若想测量更精确些，选择开关应选欧姆挡
 
位置．
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（3）某同学准备测量一个约为5kΩ的末知电阻Rx的阻值．他从实验室中找到了下列器材，想利用下列两个电压表来测量该电阻．
①电源E：内阻可忽略，电动势约为7V；     ②电压表V1：量程为5V，内阻为R1=6kΩ
③电压表V2：量程为10V，内阻为R2=6KΩ；   ④电压表V3：量程为4V，内阻为R3=1KΩ
⑤电压表V4：量程为3V，内阻为R4=1kΩ；    ⑥滑线变阻器R，最大阻值为100Ω
⑦单刀单掷开关及导线若干
为了减小实验误差，要求该实验中电压表的读数应大于其量程的
1
2
，则选用上述哪两个电压表？分别是
 
和
 
（请在原理图中标出）
请在图4的方框中画出这一实验原理图．
若用U1和U2分别表示这两电压表的读数（电压大的用U1表示），则由已知量和测量得表示Rx的公式是
 
．
分析：知道电磁打点计时器的原理和使用方法．
纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，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．
清楚游标卡尺的精确度．了解多用电表的使用方法．
解答：解：（1）①A、当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动，故A错误．
B、电磁打点计时器使用的电源是4-6V的交流电，故B错误．
C、把电磁打点计时器固定，让纸带穿过两个限位孔并压在复写纸的下面，故C正确．
D、应该先接通电源，后释放纸带，故D错误．
故选C．
②利用匀变速直线运动的推论得：
vn=
sn+sn+1
2T
或vn=
dn+1-dn-1
2T
，故C、D正确．
选项A、B中是利用自由落体运动公式求解，如果是自由落体运动，也不需要验证呢，故A、B错误．
故选C、D．
（2）①如图2所示的读数是13.30 mm，
②红表笔应插入正插孔，电阻值为2Ω×100=200Ω．
若想测量更精确些，选择开关应选欧姆挡×10挡．
（3）为了减小实验误差，要求该实验中电压表的读数应大于其量程的
1
2
，则选用两个电压表分别是V1和V2 ．
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若用U1和U2分别表示这两电压表的读数，则由已知量和测量得表示Rx的公式是
(U1-U2)R2
U2

故答案为：（1）①C，②CD；
（2）①13.30    ②正，200，×10
（3）V1和V2 ，实验原理图如图
Rx的公式是
(U1-U2)R2
U2
．
点评：我们需要了解实验仪器的原理和使用方法．
利用多用电表欧姆档测电阻时，实际阻值应该是读数乘以倍率．
实验仪器的选择既要从安全的角度考虑还要能减小误差．
练习册系列答案
相关题目
（1）在“验证机械能守恒实验”中，有如下步骤：在竖直放置的铁架台上端固定一个电磁铁（如图甲），通电时，小球被吸在电磁铁上，断电时，小球自由下落．铁架台上有可以移动的光电门．当小球经过光电门时，光电计时装置能测出小球通过光电门所用时间△t．

①如图乙所示，用游标卡尺可测得小钢球的直径：d=
0.52
0.52
cm；实验时将小钢球从图示位置由静止释放，由数字计时器读出小球通过光电门的时间△t=1.2×10-2s，则小球经过光电门时的瞬时速度为
0.43
0.43
m/s（保留2位有效数字）．
②在本次实验中还必须测量的物理量是
小球出发点到光电门的距离L
小球出发点到光电门的距离L
（请用文字说明并用相应的字母表示）．
③本实验通过比较
gL
gL
和
d2
2△t2
d2
2△t2
（用以上所测量的物理量符号表示），在实验误差允许的范围内相等，就可以验证小球机械能守恒．
（2）某同学利用如图所示装置探究“加速度和力、质量的关系”的实验中，测得滑块的加速度a和拉力F的数据如表所示：

F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
a/（m?s-2） 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51
①根据表中的数据在图所示的坐标中作出a-F图象；
②滑块质量为
1.00
1.00
 kg．
③图象（或延长线）与F轴的截距的物理意义是
滑块所受到的摩擦力
滑块所受到的摩擦力
．
Ⅰ．（1）在验证机械能守恒定律的实验中，实验装置如图所示．实验要验证的是重物重力势能的减少量是否等于它动能的增加量．以下步骤仅是实验操作中的一部分，请将必要的步骤挑选出来，并且按正确的顺序排列：
ACGEF
ACGEF
（填代号）．
A．把电火花打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和交流电源连接起来
B．用天平称出重锤的质量
C．把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过电火花打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度
D．用秒表测出重锤下落的时间
E．释放纸带
F．重复几次，得到3～5条符合要求的纸带
G．接通电源
（2）根据纸带算出相关各点的速度v，量出由静止开始下落的距离h，以
v2
2
为纵轴，以h为横轴画出的图线应是下图中的
B
B
，就证明机械能是守恒的，图象的斜率代表的物理量是
g
g
．
Ⅱ．如图是测量小灯泡U-I关系的实验电路，表格中记录的是某次实验的测量数据．
实验
序号		 1 2 3 4 5 6 7 8
U（V） 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I（A） 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215
（1）下列电源和滑动变阻器可供选择的是
D
D
．
A．电动势为3V，内阻为1Ω的电池组和总阻值为100Ω的滑动变阻器
B．电动势为4.5V，内阻为1.5Ω的电池组和总阻值为100Ω的滑动变阻器
C．电动势为3V，内阻为1Ω的电池组和总阻值为10Ω的滑动变阻器
D．电动势为4.5V，内阻为1.5Ω的电池组和总阻值为10Ω的滑动变阻器
E．电动势为4.5V，内阻为1.5Ω的电池组和总阻值为150Ω的滑动变阻器
（2）在按照实验序号的先后得到以上数据的过程中，滑动变阻器的滑片移动的方向是
a→b
a→b
（选填“a→b”或“b→a”）．
（3）在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线．分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而
增大
增大
（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）将上述小灯泡接入到如图乙所示的电路中，定值电阻R=24Ω，电源电动势E=3V、内阻r=1Ω，则在这个电路中，小灯泡的电阻大小为
5
5
Ω．
（1）在验证机械能守恒定律的实验中，有位同学按以下步骤进行实验操作：
A．用天平称出重锤和夹子的质量
B．固定好打点计时器，将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器
C．接通电源，松开纸带，开始打点．并如此重复多次，以得到几条打点纸带
D．取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下第一个打下的点O，在距离O点较近处选择几个连续计数点
E．测出纸带上各个计数点到O点的距离，得到这些点对应时刻重锤下落高度
F．利用测量数据，计算出这些点对应时刻的物体速度
G．利用上述数据，计算各点对应的重力势能减少量和动能增量，并进行比较
以上步骤中，不必要的步骤是
A
A
（填写代表字母）；
有错误或不妥的步骤是
BD
BD
 （填写代表字母）．
（2）某同学用正确的步骤和操作进行试验，得到一条清晰的纸带，电源频率为50赫兹，O为打下的第一个点（初速度为零），各相邻的点间距如图所示，已知当地的重力加速度为9.8m/s2，重锤质量为1.0kg，则从O到C这段时间内，重锤重力势能的减少量为
8.25
8.25
J，重锤动能的增加量为
8.00
8.00
J．（结果保留三位有效数字）
精英家教网电磁打点计时器是一种计时装置，请根据电磁打点计时器的相关实验回答下列问题：
（1）在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，（相邻计数点的时间间隔为0.02s），单位：cm，g=10m/s2．那么：
①纸带的
 
端与重物相连．（填“左”或“右”）
②从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减小量△EP=
 
，物体动能的增加量△E K=
 
．（取三位有效数字）
③通过计算，数值△EP 与△E K并不相等，这是因为
 
．
（2）某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带．他已在每条纸带上按每5个点取好计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为0、1、2、3、4、5．由于不小心，几条纸带都被撕断了，如图所示，请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答
①B、C、D三段中选出从纸带A上撕下的那段应该是
 
．
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②打A纸带时，物体的加速度大小是
 
m/s2．（取三位有效数字）
（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中（g取9.8 m/s2）：
①所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需
BD
BD
（填字母代号）中的器材．
A．直流电源  B．交流电源  C．游标卡尺  D．毫米刻度尺  E．天平及砝码  F．秒表
②正确使用打点计时器，打出的某一条纸带如图1，O是纸带静止时打的点，1、2、3、4、5、6是依次打的6个点，已知电源频率是50Hz．利用图1中给出的数据可求出打第4点时的速度v4=
0.765
0.765
 m/s．
（2）用如图2所示的电路测量电源的电动势E和内电阻r．
提供的器材有：保护电阻R0（准确阻值是50Ω）、电阻箱R1（0～100Ω）、电阻箱R2（0～200Ω）、电源（电动势约6V，内阻约1Ω）、单刀单掷开关S1和单刀双掷开关S2、导线若干．
供选择的器材有：电流表A1（量程6mA）、电流表A2（量程60mA）、电流表A3（量程0.6A）．①电流表应该选
A2
A2
．
②实验操作步骤是：闭合开关S1，电阻箱R1选取合适的阻值，
闭合开关S2至接线柱1
闭合开关S2至接线柱1
，读取并记录
电阻箱R1阻值和电流表的电流强度I1
电阻箱R1阻值和电流表的电流强度I1
；电阻箱R2选取合适的阻值，保持开关S1闭合，
闭合开关S2至接线柱2
闭合开关S2至接线柱2
，读取并记录
电阻箱R2阻值和电流表的电流强度I2
电阻箱R2阻值和电流表的电流强度I2
．（明确写出读取并记录的物理量的名称和符号）
③电动势表达式E=
E=
I1I2(R1-R2)
I2-I1
E=
I1I2(R1-R2)
I2-I1
，内电阻表达式r=
r=
I1R1-I2R2
I2-I1
-R0．
r=
I1R1-I2R2
I2-I1
-R0．
．（用已知和②中读取并记录的物理量的符号表示）

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