Question

（1）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．
①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为

 

．
②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距s=

 

；C点对应的速度是

 

（计算结果保留三位有效数字）．

（2）如图甲为测量电阻R_x的电路，R为电阻箱，R′为起保护作用的滑动变阻器，S为单刀双掷开关．
（a）测量待测电阻R_x的实验步骤为：把开关掷于a，记下电流表的示数I；开关掷于b，调节变阻箱R，使电流表的示数为

 

．变阻箱的读数即为R_x的阻值．
（b）请在图乙中以笔画线代替导线按实验原理图将实物图补充完整．

（c）一位同学利用本实验的部分器材测电源电动势及内阻，设计了如图丙电路． 实验步骤为：闭合开关S，调节变阻箱的读数为R₁，读出电流表的示数I₁；

 

，读出电流表的示数I₂．由方程

 

及方程

 

联立可解出电动势E及内阻r．由于所有的电流表不是理想电流表，则计算出的内阻值比实际值偏

 

．（选填“大”或“小”）

Answer 1

分析：（1）打点计时器打点周期与交变电流的周期相同．由t=0.02s（n-1），算出计数点间的时间隔T，BD间平均速度近似等于C点的速度．
（2）对照电路图按顺序连线．将单刀双掷开关先后打到a、b两端，调节电阻箱，使两次电流相等，则待测电阻与电阻箱此时电阻相等，由电阻箱读出待测电阻的阻值．

解答：解：（1）①带上打相邻两点的时间间隔T=0.02s
    ②A、B间的距离S=0.70cm．
    B、D间的时间间隔T=0.1s，有BD间平均速度等于C点的速度得：
      则v_C=

XBD

2T

=0.100m/s
（2）（a）连接如图：

（b）测量待测电阻R_x的实验原理：掷于a，记下电流表示数I；掷于b，调节变阻箱R，使电流表示数达到I，变阻箱读数即为R_x的阻值．
（c）实验步骤为：闭合开关S，调节变阻箱的读数为R₁，读出电流表的示数I₁；
根据闭合电路欧姆定律得：E=I₁（R₁+r）
调节变阻箱的读数为R₂，读出电流表的示数I₂．
根据闭合电路欧姆定律得：E=I₂（R₂+r）
联立可解出电动势E及内阻r．
如果考虑电流表的内阻，那么根据闭合电路欧姆定律得：E=I（R+r_真+R_A）
所以根据E=I₁（R₁+r）和E=I₂（R₂+r）等式计算出的内阻值是r_真+R_A，即计算出的内阻值比实际值偏大．
故答案为：
（1）①0.02s  ②0.70cm  0.100m/s
（2）（a）如图
（b）I
（c）调节变阻箱的读数为R₂，E=I₁（R₁+r），E=I₂（R₂+r），大．

点评：（1）打点计时器问题常常根据匀变速运动的推论求解．
（2）本题采用等效替代的方法测量电阻．有时，对于两个并联电路，也可以采用比较法，根据电流与电阻反比测量电阻．