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实验：验证机械能守恒定律
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（1）在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，该
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
（1）在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离分别为9.51cm、12.42cm、15.7cm．
①这三个数据中不符合有效数字读数要求的是______cm，应记作______cm．
②若落体质量为0.1Kg，该同学用它在OB段的运动来验证机械能守恒定律，已知当地的重力加速度g=9.8m/s
2
，则该过程落体重力势能的减少量为______J，动能的增加量为______J．（均保留3位有效数字）
（2）某待测电阻R
x
的阻值大约在130Ω～150Ω之间，实验室有如下器材：
A．电流表A
1
（量程0.6A、内阻r
1
约为0.2Ω）
B．电流表A
2
（量程150mA、内阻r
2
约为3Ω）
C．电流表A
3
（量程30mA、内阻r
3
为10Ω）
D．电压表V（量程15V、内阻R
V
约为20KΩ）
E．定值电阻R
0
=30Ω
F．滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω
G．电源E（电动势5V、内阻较小）
H．开关S、导线若干
①要尽量准确测量R
X
的阻值，在上述器材中，应选用的是______．（填器材前序号的字母）
②测量中要求所用电表的读数不得小于量程的一半，请在虚线框中画出测量电阻R
x
的实验电路．（图中元件用题目中相应的字母标注）
③用已知量和测得的量表示R
x
=______，说明式中各字母表示的物理量：______．
◎ 答案
①毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．
这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段：15.7，应记作15.70cm．
故答案为：15.7，15.70．
②重力势能减小量△E
p
=mgh=9.8×0.1242 J=0.122J
中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：
v
B
=
s
AC
2T
=1.55m/s
E
kB
=
1
2
m
v
2B
=0.120J
故答案为：0.122，0.120．
（2）①根据所给提电源可以估算回路中的电流大于150mA，因此选择电流表A
1
，由于所提供的电压表量程太大，导致测量不正确，因此需要用已知内阻的电流表和定值电阻进行改装，故选择电流A
3
、定值电阻R
0
、另外需要滑动变阻器、电源、开关、导线等．
故答案为：ACEFGH．
②（1）该题中由于滑动变阻器的电阻小于待测电阻同时要求多测数据，因此选用分压接法，在测量电阻两端的电压和流过的电流时，可以采用下面两种方法：
法1：滑动变阻器分压接法．R
0
与A
3
串联后与R
x
并联，A
1
测总电流，具体电路图如图一所示；
法2：滑动变阻器分压接法．R
x
与A
3
串联后与R
0
并联，A
1
测总电流，具体电路图如图二所示．
r
③若用图一，则电阻R
x
两端的电压为U=I
3
（R
0
+r
3
），流过的电流为：I=I
1
-I
3
故待测电阻为：
R
x
=
U
I
=
I
3
(
R
0
+
r
3
)
I
1
-
I
3
若用图一，则待测电阻R
x
和电流表A
3
两端的电压为U=（I
1
-I
3
）R
0
，流过的电流为：I=I
3
所以有：
R
x
+r=
U
I
=
(
I
1
-
I
3
)
R
0
I
3
所以
R
x
=
(
I
1
-
I
3
)
R
0
I
3
-r
故答案为：
I
3
(
R
0
+
r
3
)
I
1
-
I
3
（或
(I
1
-
I
3
)
R
0
I
3
-r
），I
1
为A
1
的示数，I
3
为A
3
的示数，R
0
为定值电阻，r
3
为A
3
的内阻．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“（1）在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，已知打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，该…”主要考查了你对 【实验：验证机械能守恒定律】，【实验：伏安法测电阻】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/371188.html
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