实验题：（I）在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m 的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如下图1所示，
实验题：
（I）在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m 的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如下图1所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2．求：
（1）打点计时器打下记数点B时，物体的速度VB=______ m/s（保留两位有效数字）；
（2）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=______ m/s2．（保留两位有效数字）
（3）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的△EP 也一定略大于△EK，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因为______
（II）现用伏安法研究某电子器件Rx的伏安特性曲线如图2，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些）．现备有下列器材供选用：
A．量程是0～0.6A，内阻是0.5Ω的电流表
B．量程是0～3A，内阻是0.1Ω的电流表
C．量程是0～3V，内阻是6kΩ的电压表
D．量程是0～15V，内阻是30kΩ的电压表
E．阻值为0～1kΩ的滑动变阻器
F．阻值为0～10Ω的滑动变阻器
G．蓄电池（12V，内阻不计）
H．开关一个，导线若干．
（1）为使测量结果尽量准确，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______（只填字母代号）
（2）如图所示是Rx的伏安特性曲线．在方框中（图3）画出实验电路图．
（3）若Rx与标有“6V，9W”的灯泡串联后，接入直流电源两端，灯泡恰能正常发光．则此时该电子器件两端的电压是______V．
（I）在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m 的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如下图1所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2．求：
（1）打点计时器打下记数点B时，物体的速度VB=______ m/s（保留两位有效数字）；
（2）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=______ m/s2．（保留两位有效数字）
（3）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的△EP 也一定略大于△EK，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因为______
（II）现用伏安法研究某电子器件Rx的伏安特性曲线如图2，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些）．现备有下列器材供选用：
A．量程是0～0.6A，内阻是0.5Ω的电流表
B．量程是0～3A，内阻是0.1Ω的电流表
C．量程是0～3V，内阻是6kΩ的电压表
D．量程是0～15V，内阻是30kΩ的电压表
E．阻值为0～1kΩ的滑动变阻器
F．阻值为0～10Ω的滑动变阻器
G．蓄电池（12V，内阻不计）
H．开关一个，导线若干．
（1）为使测量结果尽量准确，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______（只填字母代号）
（2）如图所示是Rx的伏安特性曲线．在方框中（图3）画出实验电路图．
（3）若Rx与标有“6V，9W”的灯泡串联后，接入直流电源两端，灯泡恰能正常发光．则此时该电子器件两端的电压是______V．
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解题思路：（I）（1）匀变速直线运动中时间中间时刻的瞬时速度等于平均速度可以求出B点速度的大小；
（2）根据△h=hBC-hAB=at2可以求出加速度的大小；
（3）实验存在系统误差，原因是重锤和纸带都受到阻力的作用，因此机械能有损失．
（II）（1）因要求电压从零开始变化，变阻器用分压接法，应选小阻值滑动变阻器，电压表和电流表要求在保证安全的前提下偏转角度大些，在满刻度的三分之二左右偏转；
（2）由实验要求可知本实验中电流表及电压表的示数应从零开始变化，根据分压及限流的接法可得出实验的电路图；
（3）灯泡正常发光，由此求出电路中的电流，根据闭合电路欧姆定律求出路端电压，利用串联电路特点，进一步求出电子器件的电压．
（2）根据△h=hBC-hAB=at2可以求出加速度的大小；
（3）实验存在系统误差，原因是重锤和纸带都受到阻力的作用，因此机械能有损失．
（II）（1）因要求电压从零开始变化，变阻器用分压接法，应选小阻值滑动变阻器，电压表和电流表要求在保证安全的前提下偏转角度大些，在满刻度的三分之二左右偏转；
（2）由实验要求可知本实验中电流表及电压表的示数应从零开始变化，根据分压及限流的接法可得出实验的电路图；
（3）灯泡正常发光，由此求出电路中的电流，根据闭合电路欧姆定律求出路端电压，利用串联电路特点，进一步求出电子器件的电压．
（I）
（1）匀变速直线运动中时间中间时刻的瞬时速度等于平均速度，因此有：
vB＝
(6.91−3.07)×10−2m
2×0.02s＝0.96m/s
（2）根据△h=hBC-hAB=at2可以求出加速度的大小为：
a＝
△h
T2＝
(6.91−4.80)×10−2m−(4.80−3.07)×10−2m
(0.02s)2=9.5m/s2．
（3）重锤带着纸带下落过程中不可避免的受到阻力作用，因此重力势能没有全部转化动能，机械能有损失，故实验测得的△EP 也一定略大于△EK．
（II）
（1）根据图（2）可知，该电子器件的电流超过接近3A，最大电压超过12V，因此电流表选项B，电压表选择D，因要求电压从零开始变化，变阻器用分压接法，应选小阻值的F．
（2）由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法；
灯泡的电阻约为R=
U2
P＝
62
2.5Ω=14.4Ω，灯泡的电阻值比较小，属于小电阻，所以用电流表外接法，电路图如图所示：
（3）若Rx与标有“6V，9W”的灯泡串联后，接入直流电源两端，灯泡恰能正常发光，则电流的大小：
I=[P/U＝
9
6]A=1.5A．从U-I图线可知，此时电子器件两端的电压为2.0V．根据闭合电路欧姆定律知，电源的内电压U内=12-2-6V=4V，
根据串联电路特点可知电阻元件的电压为：
U=（15-4-9）V=2V
故答案为：（I）、（1）0.96，（2）9.5，（3）重锤和纸带受到阻力作用，机械能有损失．
（II）、（1）B，D，F
（2）
（3）2.0．
点评：
本题考点： 验证机械能守恒定律；伏安法测电阻．
考点点评： （I）解决本题的关键掌握实验的原理，以及在纸带处理中，掌握瞬时速度的求解方法．
（II）本题考查实验中的仪表选择及接法的选择；应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断．
1年前
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