题目内容

（1）某课外小组利用重锤自由下落探究外力做功与物体动能变化的关系．将打点计时器固定在铁架台上，让重锤带着纸带由静止自由下落，打点计时器在纸带上打下系列  的点．实验中挑选出一条点迹清晰的纸带如图所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，用直尺量得AB=2.1mm、BC=5.9mm、CD=9.8mm、DE=13.7mm、EF=17.5mm．
当地重力加速度为g=9.80m/s2．用天平称出重锤的质量是m=1．OOkg．则纸带上面B点到E点所对应的过程中，重力对重锤所做的功为W=
 
J；重锤动能的变化量△EK=
 
J；根据以上计算所得到的实验结论是
 
（计算结果均保留三位有效数字）
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（2）为了测量电阻Rx的阻值，实验室备有下列器材：
A．待测电阻Rx，阻值约为200Ω
B．直流电源，电动势约为3V，内电阻约为0.5Ω
C．电流表A1，量程1OmA，内阻r=80Ω
D．电流表A2，量程20mA，内阻约为30Ω
E．定值电阻R0=100Ω
F．滑动变阻器R，最大阻值为20Ω，额定电流1.0A
G．单刀单掷开关一个，导线若干
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①为尽量准确地测出Rx的阻值，甲、乙、丙三位同学设计了三种实验电路．如图所示，你认为正确的是
 
．（填“甲”、“乙”或“丙”）．
②开始实验时，在合上开关S前．滑动变阻器的滑动触头应置于．端（填“a”或“b”）．
③按所选的电路进行测量，读出电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2．推导出计算Rx的表达式为Rx=
 
．
分析：本题（1）的关键是根据功的公式以及动能变化量的公式，分别求出它们的值比较即可．（2）题的关键是根据欧姆定律分别计算出各种情况下，两电表读数是否合理即可．
解答：解：（1）B点到E点所对应的过程中，重力对重锤所做的功为W=mg（BC+CD+DE）=0.288J，
B点速度
v
 
B
=
AB+BC
2
1
f
，E点速度
v
 
E
=
DE+EF
2
1
f
，重锤动能变化量为
△E
 
k
=
1
2
m
v
2
E
-
1
2
mv
2
B
，代入数据解得
△E
 
k
=0.284J，
可见在误差允许的范围内，合外力所做的功等于物体动能的变化．
（2）①若采用甲电路：电流表
A
 
1
与
R
 
0
的总电压为
U
 
1
=
I
 
1
(r
 
1
+R
 
0
)=1.8V，电流表
A
 
2
与
R
 
x
的总电压为
U
 
2
=
I
 
2
(r
 
2
+R
 
x
)=4.6V，二者相差太大，所以甲图不合适．
若采用乙电路：通过
R
 
x
的最大电流为
I
 
x
=
I
 
1
(
R
 
0
+r
 
1
)
R
 
x
=9mA，与电流表
A
 
1
量程10mA接近，所以乙电路较合理．
若采用丙电路：由于
A
 
1
的量程小于
A
 
2
的量程，显然丙电路不合理．
综上所述正确的电路应是乙．
②为保护电流表，合上开关S前，滑动变阻器的滑动触头应置于b端．
③由图乙根据欧姆定律可得
I
 
2
=
I
 
1
+
I
 
1
(R
 
0
+r
 
1
)
R
 
x
，解得
R
 
x
=
I
 
1
(R
 
0
+r
 
1
)
I
 
2
-I
 
1
 
 
 

故答案为：（1）0.288，0.284，在误差允许的范围内，合外力所做的功等于物体动能的变化
         （2）①乙，②b，③
I
 
1
(R
 
0
+r
 
1
)
I
 
2
-I
 
1
 
 
 
点评：明确实验原理是解决实验问题的关键，特别是电学实验，应通过估算来选择电学仪器或判断电路连接是否合理．
练习册系列答案
相关题目

．（8分）某课外小组利用多用电表粗测实验室新进的一些电阻．他们的操作过程如下：

    ① 将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔，选择开关旋钮至电阻挡“×100”；

    ② 将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；

    ③ 红、黑表笔分别与电阻的两端相连，此时多用电表的示数如图甲所示；接下来他们的操作步骤应为：______________

    A．将选择开关旋钮转至电阻 “×1k” 挡，红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值

    B．将选择开关旋钮转至电阻 “×10” 挡，红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值

    C．将选择开关旋钮转至电阻 “×10” 挡，红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零，然后将红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值

    D．将选择开关旋钮转至电阻 “×1” 挡，红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零，然后将红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值

    ④ 换挡后多用电表的示数如图乙所示，该电阻的阻值为_____________Ω；

    ⑤ 将选择开关旋至OFF挡，取出红、黑表笔．

 

 

 

 

 

 

 

 

 
（1）某课外小组利用重锤自由下落探究外力做功与物体动能变化的关系．将打点计时器固定在铁架台上，让重锤带着纸带由静止自由下落，打点计时器在纸带上打下系列  的点．实验中挑选出一条点迹清晰的纸带如图所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，用直尺量得AB=2.1mm、BC=5.9mm、CD=9.8mm、DE=13.7mm、EF=17.5mm．
当地重力加速度为g=9.80m/s2．用天平称出重锤的质量是m=1．OOkg．则纸带上面B点到E点所对应的过程中，重力对重锤所做的功为W=______J；重锤动能的变化量△EK=______J；根据以上计算所得到的实验结论是______（计算结果均保留三位有效数字）

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（2）为了测量电阻Rx的阻值，实验室备有下列器材：
A．待测电阻Rx，阻值约为200Ω
B．直流电源，电动势约为3V，内电阻约为0.5Ω
C．电流表A1，量程1OmA，内阻r=80Ω
D．电流表A2，量程20mA，内阻约为30Ω
E．定值电阻R0=100Ω
F．滑动变阻器R，最大阻值为20Ω，额定电流1.0A
G．单刀单掷开关一个，导线若干

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①为尽量准确地测出Rx的阻值，甲、乙、丙三位同学设计了三种实验电路．如图所示，你认为正确的是______．（填“甲”、“乙”或“丙”）．
②开始实验时，在合上开关S前．滑动变阻器的滑动触头应置于．端（填“a”或“b”）．
③按所选的电路进行测量，读出电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2．推导出计算Rx的表达式为Rx=______．
（1）某课外小组利用重锤自由下落探究外力做功与物体动能变化的关系．将打点计时器固定在铁架台上，让重锤带着纸带由静止自由下落，打点计时器在纸带上打下系列  的点．实验中挑选出一条点迹清晰的纸带如图所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，用直尺量得AB=2.1mm、BC=5.9mm、CD=9.8mm、DE=13.7mm、EF=17.5mm．
当地重力加速度为g=9.80m/s2．用天平称出重锤的质量是m=1．OOkg．则纸带上面B点到E点所对应的过程中，重力对重锤所做的功为W=______J；重锤动能的变化量△EK=______J；根据以上计算所得到的实验结论是______（计算结果均保留三位有效数字）

（2）为了测量电阻Rx的阻值，实验室备有下列器材：
A．待测电阻Rx，阻值约为200Ω
B．直流电源，电动势约为3V，内电阻约为0.5Ω
C．电流表A1，量程1OmA，内阻r=80Ω
D．电流表A2，量程20mA，内阻约为30Ω
E．定值电阻R=100Ω
F．滑动变阻器R，最大阻值为20Ω，额定电流1.0A
G．单刀单掷开关一个，导线若干

①为尽量准确地测出Rx的阻值，甲、乙、丙三位同学设计了三种实验电路．如图所示，你认为正确的是______．（填“甲”、“乙”或“丙”）．
②开始实验时，在合上开关S前．滑动变阻器的滑动触头应置于．端（填“a”或“b”）．
③按所选的电路进行测量，读出电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2．推导出计算Rx的表达式为Rx=______1
(R 
+r 1
)
I 2
-I 1
   

．（8分）某课外小组利用多用电表粗测实验室新进的一些电阻．他们的操作过程如下：
① 将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔，选择开关旋钮至电阻挡“×100”；
② 将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；
③ 红、黑表笔分别与电阻的两端相连，此时多用电表的示数如图甲所示；接下来他们的操作步骤应为：______________

A．将选择开关旋钮转至电阻 “×1k” 挡，红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值
B．将选择开关旋钮转至电阻 “×10” 挡，红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值
C．将选择开关旋钮转至电阻 “×10” 挡，红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零，然后将红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值
D．将选择开关旋钮转至电阻 “×1” 挡，红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零，然后将红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值
④ 换挡后多用电表的示数如图乙所示，该电阻的阻值为_____________Ω；
⑤ 将选择开关旋至OFF挡，取出红、黑表笔．

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