Question

（1）．如圖1在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)：

①．關(guān)于本實(shí)驗(yàn)操作的敘述中，正確的有

 

．
A．驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒必須先確定重力勢(shì)能的參考平面
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用幾節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組作為電源
C．用手拿著紙帶保持豎直，先閉合電源開關(guān)，然后釋放重錘
D．打出的紙帶中，只要點(diǎn)跡清晰，就可以運(yùn)用公式mg △h=

1

2

  m?²來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒
②?計(jì)算紙帶上某點(diǎn)的速度，甲同學(xué)用v=gt來計(jì)算，乙同學(xué)用v_n=

(S n  + S n+1    )

2T

   來計(jì)算．其中

 

同學(xué)的方法更符合實(shí)驗(yàn)要求．重力加速度g的數(shù)值，丙同學(xué)用通過對(duì)紙帶分析計(jì)算出重錘下落的實(shí)際加速度代入，丁同學(xué)用當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度代入，其中

 

同學(xué)的做法是正確的．
③．在一次實(shí)驗(yàn)中，重物自由下落時(shí)紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖2所示，紙帶中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.04秒，那么重物下落過程中的實(shí)際加速度a=

 

m/s²（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）
（2）?實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管，已知螺線管使用的金屬絲電阻率為ρ=1.3×10^-8Ω．m．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來測(cè)量螺線管使用的金屬絲長(zhǎng)度．
①?先使用多用電表粗測(cè)金屬絲的電阻，操作過程分為以下三個(gè)步驟：（請(qǐng)?zhí)顚懰�缺步驟）
I．將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”“一”插孔；選擇電阻“×1”檔．
II．

 

．
Ⅲ．將紅、黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用電表的示數(shù)如圖（a）所示．

②?根據(jù)多用電表的示數(shù)，為了減少誤差，使用了以下器材進(jìn)一步測(cè)量金屬絲的電阻：電壓表（內(nèi)電阻為2kΩ）、電流表（內(nèi)電阻為0.5Ω）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值為1Ω）、電源、開關(guān)及導(dǎo)線若干．測(cè)量金屬絲的電阻，為了準(zhǔn)確測(cè)得多組數(shù)據(jù)，圖（b）、圖（c）兩個(gè)電路應(yīng)采用

 

更合理（填“b”或“c”），電壓表的右端應(yīng)接在

 

點(diǎn)（填“e”或“f”）．
③．使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖（d）所示，金屬絲的直徑為

 

mm．
④．根據(jù)多用電表測(cè)得的金屬絲的電阻值，可以估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長(zhǎng)度約為

 

m．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(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)．清楚該實(shí)驗(yàn)的誤差來源．

解答：解：（1）①A．驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒即：mgh=

1

2

mv2，與確定重力勢(shì)能的參考平面無關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要使用交流電，故B錯(cuò)誤；
C．在實(shí)驗(yàn)中要注意盡可能的減小實(shí)驗(yàn)的誤差，屬于要用手拿著紙帶保持豎直，先閉合電源開關(guān)，然后釋放重錘．故C正確；
D．mg△h=

1

2

m?²是驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒的結(jié)論，而不是使用的依據(jù)．故D錯(cuò)誤．
②計(jì)算紙帶上某點(diǎn)的速度是利用平均速度的概念即：v_n=

(S n  + S n+1    )

2T

   來計(jì)算的，實(shí)驗(yàn)乙學(xué)的方法更符合實(shí)驗(yàn)要求．
③計(jì)算重力勢(shì)能時(shí)，重力加速度g要用當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度代入，這是我們計(jì)算中要使用的理論值．實(shí)驗(yàn)丁對(duì)．
（2）①歐姆表使用的步驟是：選檔，歐姆調(diào)零，測(cè)量，讀數(shù)．實(shí)驗(yàn)需要補(bǔ)充的步驟是：將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指0Ω
②兩個(gè)圖比較，滑動(dòng)變阻器的分壓式接法可以從較小的電壓值（電流值）開始測(cè)量，而限流式接法則不能．故選擇C圖更加合理；
由于金屬絲的電阻比較小，所以常常采用電流表外接法，電壓表應(yīng)接在e端．
③螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)，要先讀出固定刻度部分，再讀出可動(dòng)刻度部分．該圖中固定刻度部分的讀數(shù)是0，可動(dòng)刻度部分讀數(shù)即總讀數(shù)：0.260mm
④從歐姆表讀出該電阻的阻值：R=4Ω．
根據(jù)電阻定律：R=ρ

L

S

=

ρL

πr2

=

4ρL

πD2

得：L=

πD2R

4ρ

=

3.14×(0.260×10-3)2×4

4×1.3×10-8

=16.3m
故答案為：（1）①C，②乙，�。虎�9.69
（2）①將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指0Ω
②C，e；③0.260；④16.3．

點(diǎn)評(píng)：要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．知道能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法．
歐姆表使用的步驟是：選檔，歐姆調(diào)零，測(cè)量，讀數(shù)；滑動(dòng)變阻器的分壓式接法可以從較小的電壓值（電流值）開始測(cè)量．