Question

（1）光電計(jì)時(shí)器結(jié)構(gòu)如圖a所示，當(dāng)有物體從M、N間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間，若知物體的長(zhǎng)度，就可知道物體通過光電門的速度．如圖b，E、F為上下兩個(gè)光電門，現(xiàn)要利用此裝置探究機(jī)械能守恒定律．

①讀出如圖c游標(biāo)卡尺測(cè)量的物塊A厚度為

 

cm．
②讓物塊A從某一位置下落，通過測(cè)量并計(jì)算得出它通過光電門E和F的速度分別為v₁和v₂，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，若要探究物塊在EF之間運(yùn)動(dòng)的過程機(jī)械能是否守恒，還需測(cè)量的物理量為

 

．若

 

和

 

在誤差允許的范圍內(nèi)相等，則可說明物塊的機(jī)械能守恒．（用物理量的字母符號(hào)表示）
（2）（用伏安法測(cè)量某一較大阻值的電阻R_x，為了避免電表內(nèi)阻的影響造成誤差，采用如圖d的實(shí)驗(yàn)電路，其中R為高精度的電阻箱，S為單刀雙擲開關(guān)．請(qǐng)完成有關(guān)內(nèi)容：
①主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．開關(guān)S撥向1，

 

，使電壓表和電流表有一合適的讀數(shù)U和I．
B．初步估測(cè)電阻R_x的大小．
C．調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R_x的估測(cè)值，再把開關(guān)S撥向2，微調(diào)電阻箱的阻值，使電壓表的讀數(shù)為U時(shí)電流表的讀數(shù)為

 

，讀出此時(shí)電阻箱的阻值R₀．
②利用測(cè)得的數(shù)據(jù)，可得該電阻R_x=

 

．還可測(cè)得電流表的內(nèi)電阻等于

 

．

Answer 1

分析：（1）游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)；
測(cè)出兩光電門間的距離，如果物體在兩光電門間的動(dòng)能之差等于物體重力勢(shì)能的變化，則物體的機(jī)械能守恒．
（2）應(yīng)用等效法測(cè)電阻阻值，閉合開關(guān)，適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值，然后保持滑動(dòng)變阻器阻值不變，分別把待測(cè)電阻與電阻箱接入電路，然電壓表與電流表示數(shù)相等，由歐姆定律可以求出待測(cè)電阻阻值與電流表內(nèi)阻．

解答：解：（1）①由圖示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)為1.2cm，游標(biāo)尺示數(shù)為1×0.1mm=0.01cm，
游標(biāo)卡尺示數(shù)為1.2cm+0.01cm=1.21cm；
②用刻度尺測(cè)出E、F兩點(diǎn)間的距離L，如果物體從E到F過程中動(dòng)能的變化量

1

2

m(

v

2 2

-

v

2 1

)與物體重力勢(shì)能的變化量
mgL在誤差允許的范圍內(nèi)相等，則可說明物塊的機(jī)械能守恒．
（2）①A、開關(guān)S撥向1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表和電流表有一合適的讀數(shù)U和I．
C．調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R_x的估測(cè)值，再把開關(guān)S撥向2，微調(diào)電阻箱的阻值，使電壓表的讀數(shù)為U時(shí)電流表的讀數(shù)為I，讀出此時(shí)電阻箱的阻值R₀．
②由歐姆定律可得：開關(guān)在1位置時(shí)：

U

I

=R_X+R_A，開關(guān)在2位置時(shí)：

U

I

=R₀+R_A，由此可知，R_X=R₀，R_A=

U

I

-R₀；
故答案為：（1）①1.21；②E、F之間的距離L；

1

2

m(

v

2 2

-

v

2 1

)；mgL；
（2）①A、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器；C、I； ②R₀；

U

I

-R₀．

點(diǎn)評(píng)：常規(guī)伏安法測(cè)電阻由于電流表分壓與電壓表分流作用，總是存在系統(tǒng)誤差；在該實(shí)驗(yàn)中采用等效法測(cè)電阻，避免了由于電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差，不失為測(cè)電阻的一種好方法．