Question

（1）在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)．如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開(kāi)始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫(huà)出）．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²．那么：
①紙帶的

 

端（選填“左”或“右”）與重物相連；
②根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，從O點(diǎn)到B點(diǎn)，重物重力勢(shì)能減少量△E_P=

 

J，動(dòng)能增加量△E_K=

 

J；（結(jié)果取3位有效數(shù)字）
③實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是

 

．
（2）有一阻值 在100～200Ω之間，額定功率為

1

4

W的電阻，現(xiàn)用伏安法較準(zhǔn)確測(cè)定它的阻值，實(shí)驗(yàn)室中備有：
A．量程為50mA，內(nèi)阻約為20Ω的電流表
B．量程為3A，內(nèi)阻約為0.01Ω的電流表
C．量程為5V，內(nèi)阻約為10kΩ的電壓表
D．量程為10V，內(nèi)阻約為20kΩ的電壓表
E．值電阻為50Ω，允許通過(guò)電流2A的滑動(dòng)變阻器
F．12V低壓直流電源
G．電鍵、導(dǎo)線
①為保護(hù)被測(cè)電阻不至燒毀，實(shí)驗(yàn)中電阻兩端電壓應(yīng)控制在

 

V以下，電壓表應(yīng)選

 

；（填儀器代號(hào)）
②為了保護(hù)被測(cè)電阻，通過(guò)它的電流應(yīng)控制在

 

A之下，應(yīng)選的電流表為

 

；（填儀器代號(hào)）
③根據(jù)題意要求畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．

Answer 1

分析：（1）重物下落時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，故紙帶上的點(diǎn)應(yīng)越來(lái)越遠(yuǎn)，根據(jù)這個(gè)關(guān)系判斷那一端連接重物．減少的重力勢(shì)能△Ep=mgh，增加的動(dòng)能△E_k=

1

2

mv2，v可由從紙帶上計(jì)算出來(lái)．
（2）由功率的變形公式求出待測(cè)電阻額定電壓與額定電流，根據(jù)額定電壓與電流選擇電壓表與電流表．確定滑動(dòng)變阻器接法與電流表接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖．

解答：解：（1）重物下落時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，故紙帶上的點(diǎn)應(yīng)越來(lái)越遠(yuǎn)，故應(yīng)該是左端連接重物．
減少的重力勢(shì)能△Ep=mgh=1×9.8×19.2×10^-2=1.88J
v_B=

xAC

2T

=1.9325m/s
所以：增加的動(dòng)能△E_k=

1

2

mv2=

1

2

×9.8×1.93252=1.84J
結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒
（2）∵P=I²R，∴I=

P R

，電阻元件的額定電流為0.035A～0.05A，
即35mA～50mA，所以為了保護(hù)被測(cè)電阻，通過(guò)它的電流應(yīng)控制在0.035A以下，則電流表應(yīng)選A；
∵P=

U2

R

，∴U=

PR

，電阻元件的額定電壓約為5V～7.07V，為保護(hù)被測(cè)電阻不至燒毀，實(shí)驗(yàn)中電阻兩端電壓應(yīng)控制在5V一下，
則電壓表應(yīng)選C
由于滑動(dòng)變阻器最大阻值50Ω，小于待測(cè)電阻阻值，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，
電流表的內(nèi)阻與被測(cè)電阻較接近，所以電流表外接，電路圖如圖所示：
故答案為：（1）左；1.88；1.84；在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒
（2）5；C；0.035；A

點(diǎn)評(píng)：（1）驗(yàn)證機(jī)械能守恒只要驗(yàn)證mgh=

1

2

mv2，故不用測(cè)定質(zhì)量，但要知道高度差和速度值，由于摩擦影響，動(dòng)能增加量要小于重力勢(shì)能減小量；
（2）由電功率的變形公式求出待測(cè)電阻額定電壓與額定電流，然后根據(jù)電壓與電流選擇電表；確定滑動(dòng)變阻器與電流表接法是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖的關(guān)鍵．