题目内容
（1）如图1所示，是多用电表示意图．某同学想用此多用电表检测一下家庭电路的电压，他应该将多用电表的挡位选择旋钮放在 位置．图1乙中示数即为他的测量值，则他所测家庭电路的电压为 V．
（2）用如图2所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，能输出电压为6V的交流电和直流电．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①下列列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的6V直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因．
答： ．
②如图3所示．根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，则根据这些条件可以计算出打C点时重锤的速度vc= ．还可以计算出重锤下落的加速度a= ．
③根据纸带算出的相关各点的速度v，量出下落的距离h，则以
v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的
v2-h图线应是图4中的 ．
④在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地重力加速度为g，还需要测量的物理量是 ．则重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F= ．
（2）用如图2所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，能输出电压为6V的交流电和直流电．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①下列列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的6V直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因．
答：
②如图3所示．根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，则根据这些条件可以计算出打C点时重锤的速度vc=
③根据纸带算出的相关各点的速度v，量出下落的距离h，则以
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
④在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地重力加速度为g，还需要测量的物理量是
分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
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加速度．
重锤受到重力和摩擦阻力的作用，根据牛顿第二定律得可以计算出重锤在下落过程中受到的平均阻力大小．
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加速度．
重锤受到重力和摩擦阻力的作用，根据牛顿第二定律得可以计算出重锤在下落过程中受到的平均阻力大小．
解答：解：（1）电流表电压表在测量时，要求指针的偏转能够在满刻度的
～
之间，所以，要测量家庭用电的电压（约220V），最适合的档位是交流250V档．
通过表头的示数可以直接读出，可以估读，也可以不估读．读数为：215V．
（2）①在验证机械能守恒定律的实验中，有几个注意事项，包括：使用交流电源，要先接通电源，后放开纸带；要注意减小摩擦；等．所以在给出的几个实验步骤中，没有必要进行的或者操作不恰当的步骤有：步骤B是错误的．应该接到电源的交流输出端．步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带．步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去．
②在验证机械能守恒定律的实验中，计算某点的速度的方法是：某段时间内的平均速度等于该段时间的中点时刻的瞬时速度．所以：vC=
=
下降的过程是匀变速直线运动，所以满足：aT2=△S
所以：a=
=
=
③根据纸带算出的相关各点的速度v，量出下落的距离h，则应满足：
v2∝h，所以以
v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的
v2-h图线应是过坐标原点的一条直线．所以图4中的C是正确的选项．故选：C
④重锤受到重力和摩擦阻力的作用，根据牛顿第二定律得：mg-f=ma
所以：f=mg-ma=m[g-
]
故答案为：（1）交流250V； 215；
（2）①步骤B是错误的．应该接到电源的交流输出端．步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带．步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去．；②
；
；③C
④重锤的质量m； m[g-
]；
| 1 |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
通过表头的示数可以直接读出，可以估读，也可以不估读．读数为：215V．
（2）①在验证机械能守恒定律的实验中，有几个注意事项，包括：使用交流电源，要先接通电源，后放开纸带；要注意减小摩擦；等．所以在给出的几个实验步骤中，没有必要进行的或者操作不恰当的步骤有：步骤B是错误的．应该接到电源的交流输出端．步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带．步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去．
②在验证机械能守恒定律的实验中，计算某点的速度的方法是：某段时间内的平均速度等于该段时间的中点时刻的瞬时速度．所以：vC=
| (s1+s2) |
| 4t |
| (s1+s2)f |
| 4 |
下降的过程是匀变速直线运动，所以满足：aT2=△S
所以：a=
| △s |
| T2 |
| s2-s1 |
| (2t)2 |
| (s2-s1)f2 |
| 4 |
③根据纸带算出的相关各点的速度v，量出下落的距离h，则应满足：
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
④重锤受到重力和摩擦阻力的作用，根据牛顿第二定律得：mg-f=ma
所以：f=mg-ma=m[g-
| (s2-s1)f2 |
| 4 |
故答案为：（1）交流250V； 215；
（2）①步骤B是错误的．应该接到电源的交流输出端．步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带．步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去．；②
| (s1+s2)f |
| 4 |
| (s2-s1)f2 |
| 4 |
④重锤的质量m； m[g-
| (s2-s1)f2 |
| 4 |
点评：纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．我们可以纸带法实验中，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和加速度．
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