题目内容
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图1所示.①纸带的______(选填:左、右)端与重物相连.
②选择纸带时,要求打出的第1、2两点间距约为2mm,其理由是重物的运动可视为______运动.
③打点计时器打下计数点B时,物体的速度VB=______.
(2)某待测电阻RX的阻值在80Ω~100Ω之间,现要测量其电阻的阻值,实验室提供如下器材:
电表A1(量程30mA、内阻r1=10Ω)
电表A2(量程150mA、内阻r2约30Ω)
电表A3(量程30mA、内阻r3约0.2Ω)
定值电阻R=20Ω
滑动变阻器R,最大阻值约为10Ω
电源E(电动势4V)
开关S、导线若干
①按照如图2所示电路进行实验,在上述提供的器材中,为了操作方便,则A应选用______电表.B应选用______电表(填字母代号).
②滑动变阻器R的滑片由a到b滑动,A示数______,B示数______.(填增大、减小或不变)
③如果测出A表的示数为I1,B表的示数为I2,用已知量和测量的量表示RX的表达式RX=______.
【答案】分析:(1)与重物相连的一端先被打点,而向下做匀加速直线运动.根据h=
知,若1、2两个点间的距离为2mm,可以将该运动视为自由落体运动.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度.
(2)通过实验电路图,知电流表A测通过待测电阻RX的电流,电流表B测总电流,从而知道通过R的电流,根据定值电阻求出定值电阻两端的电压,从而知道待测电阻的电压,根据欧姆定律求出待测电阻的阻值.
解答:解:(1)①因为AB的距离小于BC的距离,知左边的点先被打点计时器打出,所以重物与左端连接.
②根据h=
知,若1、2两个点间的距离为2mm,可以将该运动视为自由落体运动.
③
.
(2)①电流表A测的是通过待测电阻RX的电流,由于电流表的内阻起分压作用,测量有误差,而A1的内阻已知,可以求出A1和RX的总电阻,减去电流表的内阻得到RX的真实值,所以A选择A1,电流表B测的是总电流,因为待测电阻的阻值大约是R的4~5倍,则通过R的电流是待测电阻电流的4~5倍,所以总电流是电流表A电流的5~6倍,所以电流表B选择A2.
②滑动变阻器R的滑片由a到b滑动,滑动变阻器并联部分的电阻增大,则并联部分的电压变大,则RX和R的总电流增大,根据串并联电路的特点,知电流表A的示数增大.
③待测电阻和电流表A两端的电压U=(I2-I1)R,根据欧姆定律得,
.
故答案为:(1)①左端②自由落体③0.98m/s.(2)①A1、A2②增大,增大③
-r1.
点评:解决本题的关键掌握实验的原理,掌握器材选取的原则,会通过闭合电路欧姆定律分析问题.
(2)通过实验电路图,知电流表A测通过待测电阻RX的电流,电流表B测总电流,从而知道通过R的电流,根据定值电阻求出定值电阻两端的电压,从而知道待测电阻的电压,根据欧姆定律求出待测电阻的阻值.
解答:解:(1)①因为AB的距离小于BC的距离,知左边的点先被打点计时器打出,所以重物与左端连接.
②根据h=
③
(2)①电流表A测的是通过待测电阻RX的电流,由于电流表的内阻起分压作用,测量有误差,而A1的内阻已知,可以求出A1和RX的总电阻,减去电流表的内阻得到RX的真实值,所以A选择A1,电流表B测的是总电流,因为待测电阻的阻值大约是R的4~5倍,则通过R的电流是待测电阻电流的4~5倍,所以总电流是电流表A电流的5~6倍,所以电流表B选择A2.
②滑动变阻器R的滑片由a到b滑动,滑动变阻器并联部分的电阻增大,则并联部分的电压变大,则RX和R的总电流增大,根据串并联电路的特点,知电流表A的示数增大.
③待测电阻和电流表A两端的电压U=(I2-I1)R,根据欧姆定律得,
故答案为:(1)①左端②自由落体③0.98m/s.(2)①A1、A2②增大,增大③
点评:解决本题的关键掌握实验的原理,掌握器材选取的原则,会通过闭合电路欧姆定律分析问题.
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