Question

（1）在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：

①下面叙述正确的是______．
A、应该用天平称出物体的质量．
B、应该选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2mm的纸带．
C、操作时应先放纸带再通电．
D、打点计时器应接在电压为4～6V的交流电源上．
②有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，重锤，低压交流电源，导线，电键，天平．其中不必要的器材有______；缺少的器材是______．
③实验中用打点计时器打出的纸带如图所示，其中，A为打下的第1个点，C、D、E、F为距A较远的连续选取的四个点（其他点未标出）．C、D、E、F到A的距离分别为s₁，s₂，s₃，s₄，重锤的质量为m，电源的频率为f，实验地点的重力加速度为g．根据以上条件写出：打下D点时重锤速度表达式v=______3-）

Answer 1

【答案】分析：利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验，不需要测量质量，因用自由落体运动验证机械能守恒，故需要确定开始下落点．做实验前可以先写出机械能守恒定律表达式，再分析出需要测量的量和不需要测量的量．
解答：解：（1）①、由mghm知不需要测量重锤质量，故不需要天平，这是用自由落体运动验证机械能守恒定律，由h=g求出第一个打点周期内重锤自由下落距离为h=×=2mm，故B正确，操作时应先先通电再释放纸带，C错误，显然D正确，故正确选项为BD．
 ②、由上面分析知不必要的器材有天平；缺少的器材是刻度尺．
③、由=得，===f（），故打下D点时重锤速度表达式为=f（），
重锤重力势能减少量表达式△=mg，重锤动能增加量表达式△=m，将以上速度值代入△=m
（2）①、试验时，应先将电阻箱的电阻调到最大值，以保护电压表．
      ②、由闭合电路欧姆定律有E=U+（r+R），可知当R与r接近时测量误差小，故应选方案2   
  ③、由闭合电路欧姆定律有E=U+（r+R），可整理为=．R+，则k=，b=，解得E=，r=
故答案为（1）①BD，②天平，刻度尺，③为f（），mg，m
        （2）①最大值，②2，③，
点评：用伏欧法测电动势和内阻实验，需先根据闭合电路欧姆定律列出表达式，再整理出关于与R的一次函数形式，然后通过斜率和截距求出E和r的值．