Question

Ⅰ如圖1是利用重物自由下落驗證機械能守恒定律的實驗裝置．
（1）在驗證機械能守恒定律的試驗中，沒有必要進行的操作是

 

A．用天平測重物的質(zhì)量        B．用秒表測重物下落的時間
C．用打點計時器記錄重物下落的信息        D．用紙帶記錄測量重物下落的高度
（2）該實驗所用打點計時器的電源頻率為50Hz，A、B、C為紙帶中選取的三個計數(shù)點，如圖2，每兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出，則每兩個計數(shù)點之間的時間間隔T=

 

s，打點計時器在打下計數(shù)點B時，物體的下落速度為v_B=

 

m/s．（小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字）
（3）由于該實驗中存在阻力做功，所以實驗測得的重物的重力勢能的減少量

 

動能的增加量（選填“＜”，“＞”或“=”）
Ⅱ現(xiàn)有一只標值為“3.0V，xW”小燈泡，其額定功率的標值已模糊不清．某同學想通過測量燈絲伏安曲線的方法，來找出該燈泡正常工作時的功率．

（1）已知該燈泡燈絲電阻較小，請先在圖，3中補全用伏安法測量燈絲電阻的電路圖，再選擇合適量程的電流表與電壓表，將圖4中的實物連成完整的電路．
（2）開關S閉合之前，圖4中滑動變阻器的滑片應該置于

 

（選填“A”端、“B端”、或“AB正中間”）
（3）該同學通過實驗作出了燈絲的伏安曲線如圖5所示，根據(jù)小燈泡的額定電壓的標值為“3.0V”，從圖5中可以找出該燈正常工作時的電流I=

 

A，其額定功率為P=

 

W．（結果均保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
（2）根據(jù)勻變速直線運動中某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求解；
（3）克服摩擦做的功等于內(nèi)能的增加量；
Ⅱ、（1）小燈泡電阻較小，“大內(nèi)小外”，故采用安培表外接法；
（2）保證電壓從0開始連續(xù)調(diào)節(jié)；
（3）從圖象得到電流值，根據(jù)P=UI計算電功率．

解答：解：Ⅰ、（1）因為我們是比較mgh、

1

2

mv²的大小關系，故m可約去比較，不需要用天平，故A沒有必要；
打點計時器是一種較為精密的測量儀器，故不需要用秒表，故B錯誤；
故選AB．
（2）相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出，故兩個計數(shù)點之間的時間間隔為0.02s×5=0.1s；
勻變速直線運動中某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故
vB=

AB+BC

2T

=

0.1870+0.2050

2×0.1

=1.96m/s
故答案為：0.1，1.96．
（3）由于要克服阻力做功，故重力勢能的減小量總是略大于動能的增加量，機械能近似守恒；
故答案為：＞．
Ⅱ、（1）電壓要從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，故滑動變阻器采用分壓式接法；
電燈泡電阻較小，“大內(nèi)小外”，故采用安培表外接法；
連線要注意電表的正負極接線柱，線不要交叉；
故電路圖和實物連線圖如下圖所示；

（2）保證電壓從0開始連續(xù)調(diào)節(jié)，故剛開始時，電燈泡應該處于短路狀態(tài)，故滑動變阻器觸頭從最右端開始；
故答案為：B端．
（3）從圖象得到橫坐標為3V時，縱坐標為0.25A，故功率P=UI=3V×0.25A=0.75W
故答案為：0.25A．0.75W．

點評：本題關鍵：（1）明確驗證機械能守恒定律實驗的原理和誤差來源；（2）明確描繪小燈泡伏安特性曲線實驗的原理和系統(tǒng)誤差來源來源及減小方法．