Question

（1）用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数______mm；



（2）现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡的伏安特性曲线．要求所测电压范围为0.1V～4V．
现有器材：直流电源E（电动势4.5V，内阻不计），电压表V（量程4.5V，内阻约为4×10⁴Ω），电流表A₁（量程250mA，内阻约为2Ω），电流表A₂（量程500mA，内阻约为1Ω），滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω），电键S，导线若干．
如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是______，上面两个电路应该选用的是______．
（3）在“验证机械能守恒实验”中，有如下步骤：在竖直放置的铁架台上端固定一个电磁铁（如图甲），通电时，小球被吸在电磁铁上，断电时，小球自由下落．铁架台上有可以移动的光电门．当小球经过光电门时，光电计时装置能测出小球通过光电门所用时间△t．
①如图乙所示，用游标卡尺可测得小钢球的直径：d=______cm；实验时将小钢球从图示位置由静止释放，由数字计时器读出小球通过光电门的时间△t=1.2×10^-2s，则小球经过光电门时的瞬时速度为______m/s（所有结果均保留2位有效数字）．
②在本次实验中还必须测量的物理量是______（请用文字说明并用相应的字母表示）．
③本实验通过比较______和______（用以上所测量的物理量符号表示），在实验误差允许的范围内相等，就可以验证小球机械能守恒．

Answer 1

（1）螺旋测微器的读数为d=6.0mm+12.4×0.01mm=6.124mm（6.124-6.126都对）      
（2）因小灯泡额定电流为I=

P

U

=

1.6

4

A=0.4A，所以电流表应选A₂；由于小灯泡电阻远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，由于测得小灯泡的电流从零开始，所以滑动变阻器应用分压式接法，故电路应选甲．
（3）①游标卡尺读数为d=5mm+2×0.1mm=0.52mm，由v=

x

△t

得，小球经过光电门时的瞬时速度v=

0.52

1.2 ×10 -2

m/s=0.43m/s    
 ②根据机械能守恒定律应有mgL=

1

2

m

v

2

，可见本次实验中还必须测量的物理量是小球出发点到光电门的距离L．
③由mgL=

1

2

mv

2

可得，gL=

1

2

d 2

△t 2

=

d 2

2 △t 2

，可见本实验通过比较gL和

d 2

2 △t 2

是否相等即可验证机械能是否守恒．         
故答案为（1）6.124（6.124～6.126都可）
        （2）

A

2

，甲
        （3）①0.52，0.43，②小球出发点到光电门的距离L，③gL，

d 2

2 △t 2