Question

（1）下列有關高中物理實驗的描述中，正確的是：

 

．
A．在用打點計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中，電磁打點計時器的工作電壓是交流4～6伏，電火花打點計時器的工作電壓是交流220伏
B．在“驗證動量守恒定律”的實驗中，所選入射小球和被碰小球的直徑應該相等，且入射小球的質量應該大于被碰小球的質量
C．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，如果擺長的測量及秒表的讀數均無誤，而測得的重力加速度值明顯偏小，其原因可能是將全振動的次數n誤計為n-1
D．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，必須用天平測出下落物體的質量
（2）用以下器材可測量待測電阻R_x的阻值：
待測電阻R_x：阻值在3000～4000Ω之間；
電源E：電動勢約為6.0V，內阻可忽略不計；
毫伏表V₁：量程為0～500mV，內電阻r₁=1000Ω；
電壓表V₂：量程為0～10V，內電阻r₂在10～12kΩ之間；
電阻箱R₀：阻值范圍0～9999.9Ω；
滑動變阻器R：最大阻值為150Ω；
單刀單擲開關S、導線若干；
①測量中要求兩塊電表的讀數都不小于其量程的

1

3

，并能測量多組數據，請在方框中畫出測量電阻R_x的實驗電路原理圖（原理圖中的元件用題干中相應的英文字母標注）；

②若某次測量中將電阻箱調到恰當值R₀時，毫伏表V₁的示數為U₁，電壓表V₂的示數為U₂，則由已知量和測量量計算R_x的表達式為R_x=

 

．

Answer 1

分析：（1）該題考查了多個實驗問題，解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項．
（2）本題采用伏安法測量待測電阻的大小，由于沒有電流表，將電壓表當作電流表使用，設計電路，結合歐姆定律和串并聯電路的特點求出R_x的表達式．

解答：解：（1）A、在用打點計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中，電磁打點計時器的工作電壓是交流4～6伏，電火花打點計時器的工作電壓是交流220伏，故A正確
B、在利用兩球碰撞“驗證動量守恒定律”的實驗中，保證碰撞的小球不反彈，必須用質量大的球去碰撞質量小的球，兩球半徑必須相等．故B正確．
C、在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，如果擺長的測量及秒表的讀數均無誤，將全振動的次數n誤計為n-1，根據周期T=

t

n

得，測量的周期增大，根據重力加速度g=

4π2l

T2

得測得的g值明顯偏小，故C正確
D、在驗證機械能守恒定律實驗中，不一定要測量物體的質量，因為驗證動能的變化量和重力勢能的變化量時，兩邊都有質量，可以約去比較．故D錯誤．
故選：ABC．
（2）①在實驗中測定的電阻R_x的阻值（3000～4000Ω）接近電壓表的內阻，屬于測定大電阻，此外滑線變阻器R的最大阻值很小，必須采用分壓接法，故實驗電路原理圖如下圖．．
②若某次測量中毫伏表V₁的示數為U₁，電壓表V₂的示數為U₂，
毫伏表V₁和定值電阻R₀的并聯電阻為：R=

R0r1

R0+r1

所以通過電阻R_x的電流為：I=

U1

R

所以有：R_x=

U2-U1

I

=

(U2-U1)r1R0

U1(R0+r1)

．
故答案為：（1）ABC．
（2）①如圖所示．   ②

(U2-U1)r1R0

U1(R0+r1)

．

點評：本題關鍵在于一個電壓表內阻已知，可以當作電流表使用，本題的難點是設計實驗電路圖，知道實驗目的、根據實驗器材、按實驗要求進行實驗設計．