Question

（2010?重慶模擬）（1）判斷一下列有關(guān)高中物理實(shí)驗(yàn)的描述是否正確？用“正確”或“錯(cuò)誤”表示你的判斷，如果有錯(cuò)，請(qǐng)說明你的判斷理由．
A．“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，不需要用天平測(cè)出下落重錘的質(zhì)量；

正確

；
B．“研究勻變速運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，如果交流電的頻率為51Hz，計(jì)算加速度的值時(shí)仍按50Hz計(jì)算，將導(dǎo)致測(cè)量值偏大；

錯(cuò)誤

；
C．“用單擺測(cè)定重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，對(duì)停表讀數(shù)時(shí)漏掉了小刻度盤（分針）的數(shù)字，將導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量值比實(shí)際值偏大．

正確

；
（2）如圖1甲所示為一黑箱裝置，盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個(gè)輸出端．
①為了探測(cè)黑箱，某同學(xué)進(jìn)行了以下測(cè)量：
A．用多用電表的電壓擋測(cè)量a、b間的輸出電壓；
B．用多用電表的電阻擋測(cè)量a、b間的電阻；
你認(rèn)為這個(gè)同學(xué)以上測(cè)量中不妥的有（選填字母）

B

，理由是

不能用電阻檔直接測(cè)量含電源電路的電阻

．
②含有電源的黑箱相當(dāng)于一個(gè)“等效電源”，a、b是等效電源的兩極．為了測(cè)定這個(gè)等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在如圖2所示的方格紙上建立了U-I坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了坐標(biāo)點(diǎn)，如圖所示．請(qǐng)你作進(jìn)一步處理，并由圖求出等效電源的電動(dòng)勢(shì)E=

1.45

V，內(nèi)阻r=

0.73Ω

；
采用此測(cè)量電路聽測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)與實(shí)際值相比

偏小

，〔選填“偏大”、“偏小”和“相同”，原因是

由于電壓表的分流，使測(cè)得的電流比實(shí)際通過電源的電流小，根據(jù)E=U+Ir可知測(cè)得的電壓比真實(shí)值小

．

Answer 1

分析：（1）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，需要驗(yàn)證的式子是mgh=

1

2

mv²；
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中加速度的計(jì)算公式分析誤差；
對(duì)停表讀數(shù)時(shí)漏掉了小刻度盤（分針）的數(shù)字，使周期的測(cè)量值偏小，然后根據(jù)單擺周期公式分析重力加速度的測(cè)量值誤差；
（2）①多用電表不能用電阻擋直接測(cè)含源電路的電阻．
②采用描點(diǎn)法作圖，由圖可知，圖象由縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電動(dòng)勢(shì)；由圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)利用閉合電路歐姆定律可求得內(nèi)電阻．
電壓表測(cè)量為電源的輸出電壓，電壓表示數(shù)沒有誤差，但電流表測(cè)量的卻是外電路中一部分電路中的電流，故可知誤差來自于電壓表的分流；

解答：解：（1）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，需要驗(yàn)證mgh與

1

2

mv²是否相等，都含有m，可以約掉不用測(cè)量，故A正確；
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：△s=aT²，則a=

△s

T2

=△s?f²，當(dāng)f按50Hz計(jì)算時(shí)得到的值偏小，故B錯(cuò)誤；
對(duì)停表讀數(shù)時(shí)漏掉了小刻度盤（分針）的數(shù)字，使周期的測(cè)量值偏小，然后根據(jù)單擺周期公式T=2π

L g

得：
g=

4π2L

T2

，T偏小則g偏大，故C正確．
（2）①多用電表不能用電阻擋直接測(cè)含源電路的電阻，用多用電表的電壓檔測(cè)量a、b間的輸出電壓是可以的，故不妥的是B，理由是：不能用電阻檔直接測(cè)量含電源電路的電阻；
②由描點(diǎn)法畫出U-I圖象，如圖：

電源的電動(dòng)勢(shì)為：E=1.45V
路端電壓為1V時(shí)，電流為0.6A，則由閉合電路歐姆定律可知：r=

△U

△I

=

1.5-1.0

0.6

=0.73Ω．
（3）該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流，導(dǎo)致電流表測(cè)量的電流小于通過電源的真實(shí)電流，
根據(jù)E=U+Ir可知電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值；
故答案為：（1）正確；錯(cuò)誤；正確．
（2）①B，不能用電阻檔直接測(cè)量含源電路的電阻；
   ②1.45，0.73Ω．
偏小，由于電壓表分流，使測(cè)得的電流比實(shí)際通過電源的電流小，根據(jù)E=U+Ir可知測(cè)得的E比實(shí)際值偏小．

點(diǎn)評(píng)：本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)的處理，要求能正確分析誤差的來源，并能用圖象法求出電勢(shì)和內(nèi)電阻．