Question

实验题
（1）在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打出的纸带．并在其上取了O、A、B、C、D、E、F 6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点．本图1中没有画出）打点计时器用的是220V、50Hz的交流电源．
①实验时，在正确安装好装置后，把小车放到靠近打点计时器的位置，再先

接通电源

后

释放小车

，使小车运动，而后得到反映小车运动的纸带．

②利用纸带的数据可计算得出该物体的加速度a为

0.641

m/s²；（计算结果保留三位有效数字）
③如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏

大

．（填“大”或“小”）．
（2）用图3给出的器材，测量一只标有“3V、0.6W”的小灯泡正常发光时的电阻R₁．实验过程要求尽量减小误差（滑动变阻器最大阻值为10Ω；电源电动势为12V，内阻为1Ω；电流表内阻约为1Ω，电压表的内阻约为10kΩ）．
①电流表应选用的是量程是

0.6

 A（选填“0.6”或“3”），电压表应选用的是量程是

3

 V（选填“3”或“15”）；
②请将你设计的实验电路图，画在图2的虚线框中；
③根据②中的电路图，用笔画线代替导线，完成右下图中的实物连接；
④若小灯泡发光较暗时的电阻为R₂，你根据所学的知识可判断出R₁与R₂的大小关系是R₁

大于

  R₂（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析：（1）①实验时，在正确安装好装置后，把小车放到靠近打点计时器的位置，应先接通电源，后释放小车．②根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²，运用逐差可以求出加速度的大小．③当交变电流的频率是f=49Hz，频率减小，周期增大，实际中△x增大，根据△x=aT²，分析误差．
（2）①器材的选择需精确、安全；根据灯泡的额定电压和电流确定电压表和电流表的量程．
②若采用滑动变阻器限流法，无论怎么移动滑动变阻器，灯泡的电压都超额定值，所以滑动变阻器采用分压式接法．根据灯泡的电阻大小确定电流表的内外接．
③根据电路图连接实物图．
④电流越大，温度越高，灯丝的电阻率越大，则灯泡的电阻越大．

解答：解：（1）①实验时，在正确安装好装置后，把小车放到靠近打点计时器的位置，应先接通电源，后释放小车．
②设从O到A各段位移分别为x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆．
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²，得
  x₄-x₁=3a 1T2
  x₅-x₂=3a 2T2
  x₆-x₃=3a3T2
则物体的加速度为a=

1

3

(a1+a2+a3)=

(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)

9T2

由题意知，T=0.1s，代入数据得：a=0.641m/s²
③当交变电流的频率是f=49Hz，频率减小，周期增大，实际中△x增大，而该同学不知道，计算加速度时，T仍用0.1s，根据△x=aT²，分析得知，误差．
运用逐差可以求出加速度的大小．③当交变电流的频率是f=49Hz，频率减小，周期增大，实际中△x增大，根据△x=aT²，分析加速度的测量值比实际值偏大．
（2）①灯泡的额定电流I=

P

U

=

0.6

3

A=0.2A，则电流表的量程选择0.6A．
灯泡的额定电压为3V，则电压表选择的量程为3V．
②若滑动变阻器采用限流法接法，滑动变阻器移动最大值时，灯泡两端的电压都超过灯泡的额定电压，所以滑动变阻器采用分压式接法；灯泡的内阻大约为15Ω，与电流表内阻相当，属于小电阻，所以电流表采用外接法．
③根据电路图连接实物图．
④正常发光时，电流比较大，灯丝的电阻率大，此时的电阻较大，所以R₁＞R₂．
故答案为：
（1）①接通电源，释放小车．②0.641．③大．             
（2）①0.6，3
②电路如右图所示；
③实物电路连接如右图所示；
④大于．

点评：解决第1题关键要掌握测量加速度的原理：△x=aT²，知道如何运用逐差求加速度．
解决第2题的关键掌握滑动变阻器的分压式和限流式接法的区别，以及掌握电流表的内外接．