(2009?宜昌模擬)(1)如圖所示,在用“自由落體驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟,你認(rèn)為沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是
BC
BC
(填字母代號(hào))
A.按照?qǐng)D示的裝置正確安裝好實(shí)驗(yàn)器材
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到學(xué)生電源的直流輸出端上
C.用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量
D.先接通電源開關(guān),再釋放懸掛紙帶的夾子讓重錘下落
(2 )為了精確測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值(約為30Ω).有以下一些器材可供選擇:
電流表:A1(量程0~50mA,內(nèi)阻約12Ω)
A2(量程0~3A,內(nèi)阻約0.12Ω)
電壓表:V1(量程0~3V,內(nèi)阻很大)
V2(量程0~15V,內(nèi)阻很大)
電源:E(電動(dòng)勢(shì)為約為3V,內(nèi)阻約為0.2Ω)
定值電阻R ( 30Ω,允許最大電流1.0A )
滑動(dòng)變阻器R1 (0~10Ω、允許最大電流2.0A )
滑動(dòng)變阻器R2 ( 0~1kΩ、允許最大電流0.5A )
單刀單擲開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干
①電流表應(yīng)選
A1
A1
,電壓表應(yīng)選
V1
V1
,滑動(dòng)變阻器應(yīng)
R1
R1
(填字母代號(hào)).
②請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰷y(cè)量電阻Rx 的實(shí)驗(yàn)電路圖(要求所測(cè)量值的范圍盡可能大些,所用器材用對(duì)應(yīng)的符號(hào)標(biāo)出)
③某次測(cè)量中,電壓表示數(shù)為U時(shí),電流表示數(shù)為I,則計(jì)算待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式為Rx=
U
I
-R
U
I
-R
分析:(1)本題要抓住打點(diǎn)計(jì)時(shí)器只有交流電壓下才能工作;需要驗(yàn)證的方程為mgh=
1
2
mv2
,即為gh=
1
2
v2
,不需要測(cè)量重錘的質(zhì)量;
(2)解決本題的關(guān)鍵是將待測(cè)電阻與定值電阻串聯(lián)使用,應(yīng)通過估算說明.并由歐姆定律得到Rx的表達(dá)式.
解答:解:(1)不恰當(dāng)?shù)牟襟E是B:應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到學(xué)生電源的交流輸出端上;
不需要的步驟是C:因需要驗(yàn)證的方程為mgh=
1
2
mv2
,即為gh=
1
2
v2
,不需要測(cè)量重錘的質(zhì)量;
(2)①測(cè)量電阻時(shí),電路中最大電流約為Imax=
E
Rx
=
3
30
A=0.1A=100mA,比較小,故電流表應(yīng)選A1
電源電動(dòng)勢(shì)為3V,故電壓表應(yīng)選V1
據(jù)題,要求所測(cè)量值的范圍盡可能大些,變阻器應(yīng)采用分壓接法,為方便調(diào)節(jié),應(yīng)選擇總電阻較小的變阻器,故選R1
②待測(cè)電阻阻值遠(yuǎn)與電流表的內(nèi)阻接近,而遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻,為減小誤差,電流表應(yīng)選外接法,
但根據(jù)歐姆定律,若將電阻直接接在電壓表兩端時(shí),電阻兩端最大電壓為U=IARx=50×10-3×12V=0.6V,太小,電壓表無法讀數(shù),應(yīng)將電阻與定值電阻串聯(lián),電路圖如圖所示.

③由歐姆定律可得Rx=
U
I
-R

故答案為:
(1)BC
(2)①A1,V1,R1
②在右面方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.
U
I
-R
點(diǎn)評(píng):解決實(shí)驗(yàn)問題關(guān)鍵要理解并掌握實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng).
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3
6
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