◎ 题目

（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律． ①在实验过程中，下列的说法正确的是：______． A．必须使用的测量仪器有：打点计时器、天平和刻度尺 B．纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上 C．实验中其他条件不变时，选用重锤质量的大小不影响实验的误差 D．选纸带上任意两点的数据都可以验证机械能守恒定律 ②按图a所示安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图b所示．图中O点为为打点起始点（速度为零）．选取纸带上打出的连续点A、B、C、…，测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T．为验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=______，动能的增加量△Ek=______（ 用题中所给字母表示 ）． （2）用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别约为0.1Ω和1kΩ，如图所示为所需的器材． ①在方框内画出实验电路图 ②把器材连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大． ③一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图中画出U-I图线． ④根据图线求出电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω． I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.19 1.05 ⑤这位同学对以上实验进行了误差分析．其中正确的是______． A、实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用 B、实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用 C、实验测出的电动势小于真实值 D、实验测出的内阻大于真实值．

◎ 答案

（1）① ：①A、根据机械能守恒的表达式，可知不需要测量质量，故A错误； B、为了减小误差，纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上，故B正确； C、由于阻力实际不能忽略，故若重物质量过小，阻力的影响较大，结果误差较大，故C错误； D、为了减小误差，应取距离较大的两个点进行测量计算，故D错误． 故选B． ②重力势能减小量等于mgh，而OF两点的距离为h2，故减小的重力势能等于mgh2； F点的速度等于EG段的平均速度，故v= h3-h1 2T ，则F点的动能等于： 1 2 mv2= m(h3-h1)2 8 T 2  ； （2）①测电动势和内电阻只需得出电源的路端电压及流过电源的电流即可，故采用限流接法，注意由于电源内阻较小，故电路采用电压表内接法，答案如图甲； ②按选定的原理图，将实物图连接，注意先连接串联部分，再把电压表并入；因题意中给出的是干电池的电动势和内阻，故电压表量程应选3V；而由表中数据可知，电路中电流最大为0.57A，故电源表应选择0.6A量程；故答案如图乙； ③利用表中数据进行描点，由图可知有点误差较大，应舍去，答案如图所示； ④由闭合电路欧姆定律可知，U=E-Ir可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势约为1.45V（1.43-1.47均正确）；图象的斜率表示电源的内阻，由图可知，当电压为1.0V时，电路中电流为0.65A，故r= 1.45-1.0 0.65 Ω=0.69Ω（0.60-0.80均按正确） ⑤本实验的误差是由于电路的选择而造成的，误差来自于电压表的分流，故误差无法通过多次测量取平均值而减小，故A正确，B错误； 在本实验中由于电压表的分流使电流表示数小于真实值，故测量图象应向下平滑，故测得的电动势偏小，同时由于斜率也偏小，故内阻也小于真实值；故选AC． 故答案为：（1）①B；② m(h3-h1)2 8 T 2  ； （2）①②③如上图；④1.45V（1.43-1.47均正确）；0.69Ω（0.60-0.80均按正确）；⑤AC．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．①在实验过程中，下列的说…”主要考查了你对  【实验：验证机械能守恒定律】，【实验：测定电池的电动势和内阻】  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。