题目内容

（1）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证动量守恒守恒，滑块1的质量为M1，滑块2的质量为M2，两个遮光条的宽度是相等的．
①气垫导轨已经调节到了水平，实验时滑块2在图中的位置处于静止状态，将滑块1从图示位置以某一向左的初速度释放，由数字计时器1读出滑块1的遮光条通过光电门1的时间△t1．
②滑块1撞击到滑块2后两者会立刻连接在一起，滑块2的遮光条刚过光电门2，两个滑块在障碍物的作用下即停止运动，在本次实验中除了已经测量出的物理量和已知的物理量，至少还需要测量的一个物理量是
遮光条的宽度d
遮光条的宽度d
（文字说明并用相应的字母表示）．
③本实验中，如果等式
M1
d
△t1
=（M2+M1）
d
△t2
M1
d
△t1
=（M2+M1）
d
△t2
在实验误差允许的范围内成立（用测量的物理量的符号表示），就可以验证动量守恒定律．
（2）①有一内阻未知（约20kΩ～60kΩ）、量程（0～3V）的直流电压表．
某同学想通过一个多用电表中的欧姆档，直接去测量上述电压表的内阻，该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，欧姆档的选择开关拨至倍率“×
1K
1K
”挡．
先将红、黑表笔短接调零后，应选用2的图
图2
图2
（选填：“图2”或“图3”式连接．
在实验中，欧姆表的刻度盘如图4示，电压表的电阻应为
40K
40K
Ω，若这时电压表的读数为1.6V，由此算出此欧姆表中电池的电动势为
2.8
2.8
V．
分析：（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量碰撞前后滑块的速度，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．
（2）选择倍率的原则是让指针指在刻度盘的中间位置附近，欧姆表的内部电源的正极与外部负极插孔相连，欧姆表的读数为示数乘以倍率，由闭合电路的欧姆定律求电动势．
解答：解：（1）②要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量碰撞前后滑块的速度，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．
所以至少还需要测量的一个物理量是遮光条的宽度d．
③碰撞前滑块1的速度v1=
d
△t1
，碰撞前系统的动量P=M1
d
△t1

碰撞后滑块1和2的速度v2=
d
△t2
，碰撞后系统的动量P′=（M2+M1）
d
△t2

本实验中，如果等式M1
d
△t1
=（M2+M1）
d
△t2
在实验误差允许的范围内成立，就可以验证动量守恒定律．
（2）当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，根据读数为：示数×倍率=读数知，选择×1K的挡较好；
欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，所以选择图2正确；
欧姆表的读数为：40×1K=40KΩ；
由题意知欧姆表的内阻为30KΩ，与电压表的内阻40KΩ串联，由欧姆定律可知：
E=I（r+R）=
1，6
4×104
（3×104+4×104）=2.8V．
故答案为：（1）遮光条的宽度d，M1
d
△t1
=（M2+M1）
d
△t2
．
（2）×1k，图2，40k，2.8
点评：（1）知道运用光电门测量瞬时速度的原理．
（2）本题考查了欧姆表的结构、读数和欧姆定律，题目难度不大．
练习册系列答案
相关题目
（2012?昌平区二模）（1）某实验小组利用拉力传感器和打点计时器探究“动能定理”，如图1示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在小车的后面连接纸带，通过打点计时器记录小车的运动情况，小车中可以放置砝码．请把下面的实验步骤补充完整．
实验主要步骤如下：
①测量
小车
小车
、砝码和拉力传感器的总质量M，把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连，将纸带连接小车并通过打点计时器，正确连接所需电路．
②将小车停在C点，在释放小车
之前
之前
（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点，记录细线拉力．
③在小车中增加砝码，或减少砝码，重复②的操作．
④处理数据．
实验结果发现小车动能的增加量△Ek总是明显小于拉力F做的功W，你认为其主要原因应该是上述实验步骤中缺少的步骤是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
．
（2）小明同学为测量某金属丝的电阻率，他截取了其中的一段，用米尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表粗测其电阻约为R．
①该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐，从图2甲）中读出金属丝的长度L=
190.0
190.0
mm．
②该同学用螺旋测微器测金属丝的直径，从图2乙）中读出金属丝的直径D=
0.680
0.680
mm．
③该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻，从图2丙）中读出金属丝的电阻R=
220
220
Ω．
④接着，该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．实验室提供的器材有：
A．直流电源E（电动势4V，内阻不计）
B．电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）
C．电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）
D．电压表V1（量程0～3V，内阻10kΩ）
E．电压表V2（量程0～15V，内阻25kΩ）
F．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
G．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
H．待测电阻丝Rx，开关、导线若干
要求较准确地测出其阻值，电流表应选
C
C
，电压表应选
D
D
，滑动变阻器应选
F
F
．（用器材前的字母表示即可）
⑤用图3示的电路进行实验测得Rx，实验时，开关S2应向
1
1
闭合（选填“1”或“2”）．
⑥请根据选定的电路图，在如图4示的实物上画出连线（部分线已画出）．

⑦（多选）在下列测定金属丝的电阻率的几个步骤中，错误的是
AF
AF
．
A．先用米尺测出金属丝的长度，再将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直；
B．用螺旋测微器在不同位置测出金属丝的直径D各三次，求平均值
.
D
；
C．打开开关，将选好的实验器材按图3接成实验电路；
D．闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表和电压表有合适的示数，读出并记下这组数据；
E．改变滑动变阻器的滑键位置，重复进行实验，测出6组数据，并记录在表格中；
F．分别计算出电流平均值（
.
I
）和电压的平均值（
.
U
），再求出电阻的平均值
.
R
=
.
U
.
I
；
G．根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．
⑧设金属丝的长度为L（m），直径的平均值为
.
D
（m），电阻的平均值为
.
R
（Ω），则该金属丝电阻率的表达式为ρ=
πD2R
4L
πD2R
4L
．
（1）某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系．
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①由图甲中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=24cm，由图乙中游标卡尺测得遮光条的宽度d=
 
cm．该实验小组在做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间△t1，遮光条通过光电门2的时间△t2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=
 
，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=
 
，则滑块的加速度的表达式a=
 
．（以上表达式均用字母表示）
②某同学用质量为100g滑动块做实验，每次实验在吊挂之处逐次增加一个质量为50g的砝码，细绳质量可忽略，则下列曲线何者最适合描述滑块加速度随着吊挂砝码个数的变化
 
．
（2）多用电表是一种重要的电路检测工具，其用途很广．以下是某研究性学习小组利用一个量程合适的电压表测量一个多用电表欧姆档的内部电源的电动势的实验，假设你是组员，请你按要求完成以下任务：精英家教网
①用多用电表测量电压表的阻值．为此，应先对多用电表进行机械调零，具体操作是
 
；然后把多用电表的选择开关旋到欧姆档，选择合适的倍率档后进行欧姆调零；最后进行电压表的电阻测量．以下是实验用的电压表和待测多用电表，请你把实验电路连接好．
②小组其他成员从多用表刻度盘上读出电阻刻度中间数值为30，电压表的读数为U，欧姆表指针所指的刻度为n，此时欧姆档的选择开关拨至倍率“×1K”档，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，请你写出欧姆表电池的电动势表达式：
 
．（不要求写出推导过程）
（1）某实验小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律．他们将拉力传感器一端与细绳相连，另一端固定在小车上，用拉力传感器及数据采集器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面的打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度．图乙中的纸带上A、B、C为三个计数点，每两个计数点间还有打点计时器所打的4个点未画出，打点计时器使用的是50Hz交流电源．

①由图乙，AB两点间的距离为S1=3.27cm，AC两点间的距离为S2=
8.00
8.00
cm，小车此次运动经B点时的速度vB=
0.400
0.400
m/s，小车的加速度a=
1.46
1.46
m/s2；（保留三位有效数字）
②要验证牛顿第二定律，除了前面提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用
天平
天平
来测量出
小车的总质量
小车的总质量
；
③由于小车受阻力f的作用，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措施中必要的是
A
A

A、适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B、应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量M
C、定滑轮的轮轴要尽量光滑
（2）某同学用如图甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r，R为电阻箱．实验室提供的器材如下：电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ），电阻箱（阻值范围0～99.9Ω）；开关、导线若干．
①请根据图甲的电路图，在图乙中画出连线，将器材连接成实验电路；
②实验时，改变并记录电阻箱R的阻值，记录对应电压表的示数U，得到如下表所示的若干组 R、U的数据．根据图丙所示，表中第4组对应的电阻值读数是
13.9
13.9
Ω；
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
电阻R/Ω 60.5 35.2 20.0 9.9 5.8 4.3 3.5 2.9 2.5
电压U/V 2.58 2.43 2.22 2.00 1.78 1.40 1.18 1.05 0.93 0.85
③请推导
1
U
与
1
R
的函数关系式（用题中给的字母表示）
1
U
=
1
E
+
r
ER
1
U
=
1
E
+
r
ER
，根据实验数据绘出如图丁所示的
1
U
-
1
R
图线，由图线得出电池组的电动势E=
2.86
2.86
V，内电阻r=
5.86
5.86
Ω．（保留三位有效数字）
（1）某实验小组利用甲图测定电池的电动势和内电阻，实验中记录了六组数据．请在坐标纸上画出U-I图象，并根据图象求出待测电池的电动势E=
 
V，内电阻r=
 
Ω．
U（V） 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
I（A） 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
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（2）事实上，由于实验中所用电表不是理想的，测量时必定存在系统误差．为消除系统误差，实验小组按如图乙所示电路进行操作：闭合电键S1后，先将单刀双掷开关S2置于1，多次改变滑动变阻器滑片的位置，测量多组U、I的数据，在坐标系中作出U-I图线（如图丙中A线所示），然后将单刀双掷开关置于2，多次改变滑动变阻器滑片的位置，同样测量多组U、I的数据，作出U-I图线（如图丙中B线所示）．A、B两线在坐标轴上的纵、横截距分别是为U1、U2、I1、I2，则该电源的电动势E=
 
，内电阻r=
 
．

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