（I）某同學(xué)查資料得知：彈簧的彈性勢能僅與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)，并且與形變量的平方成正比．為了檢驗(yàn)此結(jié)論的正確性，他設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)：
a）取一根輕質(zhì)彈簧和一根內(nèi)徑略大的直玻璃管，將玻璃管固定的水平桌面上，將彈簧插入玻璃管并固定一端，如圖所示．
b）將小鋼球放入玻璃管，輕推小球，使彈簧壓縮到某一位置后，測出彈簧的壓縮量x．c）然后突然撤去外力，小球沿水平方向彈出落在地面上．記錄小球的落地位置．
d）保持彈簧壓縮量不變，重復(fù)10次上述操作，從而確定小球的平均落點(diǎn)，測得小鋼球的水平射程s．
e）多次改變彈簧的壓縮量x的數(shù)值x1、x2、x3…，重復(fù)以上步驟，測得小鋼球的多組水平射程s1、s2、s3…．

請你回答下列問題：
①在實(shí)驗(yàn)中，“保持彈簧壓縮量不變，重復(fù)10次上述操作，從而確定小球的平均落點(diǎn)”的目的是為了減小
偶然誤差
偶然誤差
（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）．
②若要測量小鋼球的水平射程s，除圖中畫出的取材以外，還必須選取的實(shí)驗(yàn)器材是
BDE
BDE

A．秒表         B．刻度尺        C．螺旋測微器   D．白紙         E．復(fù)寫紙
③該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的測量結(jié)果，作出了彈簧形變量x與小鋼球水平射程s的s-x圖象，并根據(jù)能量守恒定
律推導(dǎo)出了Ep與水平射程s的關(guān)系式：Ep=
mgs24k
，（式中h是開始時小球離地面的高度）．據(jù)此他推斷
出彈簧的彈性勢能Ep與x2成正比，他從Ep∝s2得到Ep∝x2的理由是
由圖象可看出s與x成正比，故Ep與x2成正比
由圖象可看出s與x成正比，故Ep與x2成正比
．

（II）（10分）用右圖所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻．電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時選成短路，電路中用一定值電阻R0起保護(hù)作用．除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：
A．量程0-3V的電壓表
B．量程0-15V的電壓表
C．量程0-0.6A的電流表
D．量程0-3A的電流表
E．（阻值3Ω、額定功率5W）的定值電阻
F．（阻值10Ω、額定功率10W）的定值電阻
G．（阻值范圍0-10Ω、額定電流2A）的滑動變阻器
H．（阻值范圍0-100Ω、額定電流1A）的滑動變阻器
（1）要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的應(yīng)選擇
3
3
V，電流表的應(yīng)選擇
C
C
； R0應(yīng)選擇
E
E
，R應(yīng)選擇
G
G
．（用選項(xiàng)字母符號表示）
（2）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是
由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流小．
由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流�。�
．
分析：1、（1）多次實(shí)驗(yàn)的目的是減小偶然誤差．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理需要測量小球的水平位移和彈簧的形變量，利用白紙和復(fù)寫紙記錄小球的落地點(diǎn)．故還需要刻度尺、白紙和復(fù)寫紙．
（3）根據(jù)所給數(shù)據(jù)，運(yùn)用機(jī)械能守恒和平拋運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行數(shù)學(xué)歸納推導(dǎo)，可以得出結(jié)論．
2、（1）由歐姆定律估算電路中的電流，根據(jù)安全及準(zhǔn)確性原則可選出電流表及電壓表；根據(jù)電源內(nèi)阻的大小可判斷保護(hù)電阻的大小，及滑動變阻器的阻值大��；
（2）分析電路中的各電表的特點(diǎn)，找出其產(chǎn)生的作用，即可得出誤差產(chǎn)生的原因．
解答：解：1、（1）在實(shí)驗(yàn)中，“保持彈簧壓縮量不變，重復(fù)10次上述操作，從而確定小鋼球的平均落點(diǎn)”的目的是為了減小偶然誤差
（2）利用刻度尺測量小球的水平位移和彈簧的形變量，利用白紙和復(fù)寫紙記錄小球的落地點(diǎn)．故還需要刻度尺、白紙和復(fù)寫紙．
故選BDE
（3）由圖象可看出s與x成正比，故Ep與x2成正比
2、（1）由于電源是一節(jié)干電池（1.5V），所選量程為3V的電壓表；估算電流時，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右，加上保護(hù)電阻，最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護(hù)電阻不宜太大，否則會使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大；滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取0～10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0～100Ω會出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象．
（2）關(guān)于系統(tǒng)誤差一般由測量工具和所造成測量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏小．本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測量值小，造成E測＜E真，r測＜r真．
故答案為：I①偶然
②BDE③由圖象可看出s與x成正比，故Ep與x2成正比
II．（1）A  C  E  G
（2）由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流小．
點(diǎn)評：1、本題借助于平拋運(yùn)動以及數(shù)學(xué)推導(dǎo)考查了彈性勢能和彈性形變量之間的關(guān)系，是考查知識綜合應(yīng)用、公式理論推導(dǎo)的好題．
2、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇是考試中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，在學(xué)習(xí)中要注意掌握好其安全、準(zhǔn)確的原則；同時注意滑動變阻器的電路中的應(yīng)用規(guī)律．
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在研究性學(xué)習(xí)中，某同學(xué)設(shè)計了一個測量導(dǎo)電紙的導(dǎo)電膜厚度的實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)從資料上查得導(dǎo)電紙導(dǎo)電膜導(dǎo)電材料的電阻率為ρ，并利用下列器材完成了這個實(shí)驗(yàn)：
A．電源E（電動勢為1 2V，內(nèi)阻不計）
B．木板N（板上放有導(dǎo)電紙一張，導(dǎo)電膜向上），兩個金屬條a、b（平行放置在導(dǎo)電紙上，與導(dǎo)電紙接觸良好，用作電極，其電極長度與導(dǎo)電紙寬度相同）
C．滑線變阻器R（其總阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻）
D．毫米刻度尺．
E．電壓表V（量程為6V，內(nèi)阻約3kΩ）
F．電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻忽略不計）
G．開關(guān)K，導(dǎo)線若干．
該同學(xué)將實(shí)物連線成如圖所示，
（1）請在圖7虛線框中畫出該實(shí)驗(yàn)實(shí)物連線相對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理圖．（導(dǎo)電紙用符號“表示”表示
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測定的物理量是：
導(dǎo)電膜的長度L1、寬度L2、電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I
導(dǎo)電膜的長度L1、寬度L2、電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I
．
（3）計算導(dǎo)電膜厚度h的公式是：
h=
ρL1I
L2U
h=
ρL1I
L2U
．（用ρ和測得物理量的符號表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?懷化二模）在研究性學(xué)習(xí)中，某同學(xué)設(shè)計了一個測量導(dǎo)電紙的導(dǎo)電膜厚度的實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)從資料上查得導(dǎo)電紙導(dǎo)電膜材料的電阻率為ρ，并利用下列器材完成了這個實(shí)驗(yàn)：
A．電源E（電動勢為12V，內(nèi)阻不計）
B．木板N（板上放有導(dǎo)電紙一張，導(dǎo)電膜向上），兩個金屬條a、b（平行放置在導(dǎo)電紙上，與導(dǎo)電紙接觸良好，用作電極，其電極長度與導(dǎo)電紙寬度相同）
C．滑線變阻器R（其總阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻）
D．毫米刻度尺
E．電壓表V（量程為6V，內(nèi)阻約3kΩ）
F．電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻忽略不計）
G．開關(guān)K，導(dǎo)線若干．
①請用上述器材設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路．在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖．
②實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測定的物理量是：
導(dǎo)電膜的長度L1、寬度L2、電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I
導(dǎo)電膜的長度L1、寬度L2、電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I
．
③計算導(dǎo)電膜厚度h的公式是：
h=
ρL1I
L2U
h=
ρL1I
L2U
．（用ρ和測得物理量的符號表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

I．因?yàn)槭诌厸]有天平，小王同學(xué)思考如何利用一已知勁度系數(shù)為k的彈簧和長度測量工具來粗測一小球的質(zhì)量，他從資料上查得彈簧的彈性勢能Ep=
1
2
kx2（x為彈簧形變量）后，設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)如圖1：將彈簧一端固定在水平桌面上，另一端緊靠小球，彈簧原長時小球恰好在桌邊，然后壓縮彈簧并測得壓縮量x，釋放彈簧，小球飛出后落在水平地面上，測出桌高h(yuǎn)以及落點(diǎn)到桌邊沿的水平距離s．
（1）請你推導(dǎo)出小球質(zhì)量的表達(dá)式：
 
．
（2）如果桌面摩擦是本次實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素，那么小球質(zhì)量的測量值將
 
（填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）
精英家教網(wǎng)
II．（1）用多用電表的歐姆檔測某一額定電壓為3V的小燈泡的電阻，讀數(shù)情況如圖2，則小燈泡的電阻RL=
 
Ω；接著再用該電表測量阻值約2kΩ的電阻的阻值，則選擇開關(guān)應(yīng)該置于
 
倍率檔位；換檔后，在測電阻之前，應(yīng)該先
 
．
（2）在描繪該小燈泡的伏安特性曲線時，將（1）中的小燈泡接入如圖3所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如下表的數(shù)據(jù)，請在所給的圖4坐標(biāo)系中描繪出小燈泡的伏安特性曲線；
U/V 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215
（3）若將該小燈泡直接接到電動勢E=2V，內(nèi)阻r=10Ω的電源兩端，則該燈泡實(shí)際消耗的功率為P=
 
W．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

I．做勻變速直線運(yùn)動的小車，牽引一條紙帶通過打點(diǎn)計時器，交流電電源的頻率是50Hz，由紙帶上打出的某一點(diǎn)開始，每點(diǎn)剪下一段紙帶，按如圖1所示，每一條紙帶下端與x軸相重合，在左邊與y軸平行，將紙帶粘在坐標(biāo)系中，求：（計算結(jié)果保
留小數(shù)點(diǎn)后面三位數(shù)字）
（1）所剪的這0.6s內(nèi)的平均速度是
 
m/s；
（2）物體運(yùn)動的加速度是
 
m/s2．
II．因?yàn)槭诌厸]有天平，小王同學(xué)思考如何利用一已知勁度系數(shù)為k的彈簧和長度測量工具來粗測一小球的質(zhì)量，他從資料上查得彈簧的彈性勢能Ep=
12
kx2(x為彈簧形變量）后，設(shè)計了如圖2實(shí)驗(yàn)：將彈簧一端固定在水平桌面上，另一端緊靠小球，彈簧原長時小球恰好在桌邊，然后壓縮彈簧并測得壓縮量x，釋放彈簧，小球飛出后落在水平地面上，測出桌高h(yuǎn)以及落點(diǎn)到桌邊沿的水平距離s．
（1）請你推導(dǎo)出小球質(zhì)量的表達(dá)式：
 
．
（2）如果桌面摩擦是本次實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素，
那么小球質(zhì)量的測量值將
 
（填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）．
III．在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中
（1）備有如下器材．
A．干電池2節(jié)；B．滑動變阻器（0～20Ω）
C．滑動變阻器（0～1kΩ）D．電壓表（0～3V）；
E．電流表（0～0.6A）F．電流表（0～3A）
G．開關(guān)、導(dǎo)線若干
其中滑動變阻器應(yīng)選
 
，電流表應(yīng)選
 
．（只填器材前的序號）
（2）為了最大限度地減小實(shí)驗(yàn)誤差，請在虛線框中（圖3）畫出該實(shí)驗(yàn)最合理的電路圖．精英家教網(wǎng)

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