Question

（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?.80m/s²，測(cè)得所用重錘的質(zhì)量為1.00kg，實(shí)驗(yàn)中獲得一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖1，把第一個(gè)點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道，A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為h_OA=62.99cm、h_OB=70.18cm、h_OC=77.76cm、h_OD=85.73cm，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可知計(jì)時(shí)器記錄C點(diǎn)時(shí)，重物的速度v_C=

3.89

m/s，重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于

7.62

J，動(dòng)能的增量等于

7.57

J．（取3位有效數(shù)字）

（2）電流表A₁的量程為0～200μA、內(nèi)電阻約為500Ω，現(xiàn)要測(cè)其內(nèi)阻，除若干開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)之外還有器材如下：
電流表A₂：與A₁規(guī)格相同
滑動(dòng)變阻器R₁：阻值0～20Ω
電阻箱R₂：阻值0～9999Ω
保護(hù)電阻R₃：阻值約為3kΩ
電源：電動(dòng)勢(shì)E約1.5V、內(nèi)電阻r約2Ω
①如圖2所示，某同學(xué)想用替代法測(cè)量電流表內(nèi)阻，他設(shè)計(jì)了部分測(cè)量電路，在此基礎(chǔ)上請(qǐng)你將滑動(dòng)變阻器接入電路中，使實(shí)驗(yàn)可以完成．
②電路完整后，請(qǐng)你完善以下測(cè)量電流表A₁內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟．
a．先將滑動(dòng)變阻器R₁的滑動(dòng)端移到使電路安全的位置，再把電阻箱R₂的阻值調(diào)到

最大

（填“最大”或“最小”）
b．閉合開(kāi)關(guān)S₁、S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R₁，使兩電流表的指針在滿(mǎn)偏附近，記錄電流表A₂的示數(shù)I．
c．?dāng)嚅_(kāi)S₁，保持S閉合、R₁不變，再閉合S₂，調(diào)節(jié)電阻箱R₂，使電流表A₂的示數(shù)

再次為I

，讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)R₂，則電流表A₁內(nèi)電阻 r=

R₂

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出C的速度，從而求出動(dòng)能的增加量．根據(jù)重物下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量．
（2）由圖示可知，實(shí)驗(yàn)應(yīng)用半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻，為方便操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，由于電流表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器電阻，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，據(jù)此作出實(shí)驗(yàn)電路圖．根據(jù)電路圖與半偏法測(cè)電阻的原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟．

解答：解：（1）C點(diǎn)的速度vC=

hBD

2T

=

(85.73-70.18)×10-2

0.04

m/s=3.89m/s．
則動(dòng)能的增加量△Ek=

1

2

mvC2=

1

2

×1×3.892≈7.57J．
重力勢(shì)能的減小量△E_p=mgh=1×9.8×0.7776J≈7.62J．
（2）為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器選擇R₁：阻值0～20Ω，電流表電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器最大阻值，
為多次測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路、半偏法測(cè)電筆內(nèi)阻的原理，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a、將變阻器R₁的滑動(dòng)端移到左端，電阻箱的阻值調(diào)到最大．
b、閉合開(kāi)關(guān)S₁、S，調(diào)節(jié)變阻器，使兩電流表指針有較大的偏轉(zhuǎn)，記錄電流表A₂的示數(shù)I．
c、斷開(kāi)S₁，保持S閉合、R₁不變，再閉合S₂，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表A₂的示數(shù)再次為I．讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)R₂，R₂的大小為電流表A₁內(nèi)電阻r．即r=R₂．
故答案為：（1）3.89   7.62     7.57
（2）①完成電路如圖             
②最大．   再次為I，R₂

點(diǎn)評(píng)：本題考查了力學(xué)和電學(xué)實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理，知道實(shí)驗(yàn)原理是正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟的關(guān)鍵．