Question

（Ⅰ）為研究滑塊的運動，選用滑塊、鉤碼、紙帶、毫米刻度尺、帶滑輪的木板、以及由漏斗和細線構成的單擺等組成如圖1所示的裝置，實驗中，滑塊在鉤碼作用下拖動紙帶做勻加速直線運動，同時讓單擺垂直于紙帶運動方向做小擺幅擺動，漏斗可以漏出很細的有色液體，在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時刻的位置，如圖2所示①漏斗和細線構成的單擺在該實驗中所起的作用與下列哪個儀器相同？

 

（填寫儀器序號）
A．打點計時器B．秒表C．毫米刻度尺D．電流表
②如果用該實驗裝置測量滑塊加速度，對實驗結果影響最大的原因是：

 

（Ⅱ）如圖是用來測量未知電阻Rx的實驗電路的實物連線示意圖，圖中Rx是待測電阻，阻值約為幾kΩ；E是電池組，電動勢6V，內阻不計；V是電壓表，量程3V，內阻r=3kΩ；R是電阻箱，阻值范圍0～999Ω；R₁是滑動變阻器，S₁和S₂是單刀單擲開關．主要的實驗步驟如下：
a．連好電路后，合上開關S₁和S₂，調節滑動變阻器的滑片，使得電壓表的示數為3.0V．
b．合上開關S₁，斷開開關S₂，保持滑動變阻器的滑片位置不變，調節電阻箱的阻值，使得電壓表的示數為1.5V．
c．讀出電阻箱的阻值（電阻箱的旋鈕位置如圖所示），并計算求得未知電阻Rx的大小．
d．實驗后整理儀器．

①根據實物連線示意圖，在虛線框內畫出實驗的電路圖，圖中標注元件的符號應與實物連接圖相符．
②供選擇的滑動變阻器有：滑動變阻器A：最大阻值100Ω，額定電流0.5A；滑動變阻器B：最大阻值20Ω．額定電流1.5A
為了使實驗的系統誤差盡量小，實驗應選用的滑動變阻器是

 

（填代號）．
③未知電阻Rx=

 

．（保留2位有效數字）
④測量值與真實值比較，測量值比真實值

 

．（填“偏大”、“相等”或“偏小”）

Answer 1

分析：Ⅰ、①單擺振動具有周期性，擺球每隔半個周期經過紙帶中線一次，單擺在該實驗中所起的作用與打點計時器相同；  ②根據測量加速度的原理△x=aT²，T為單擺周期的一半．單擺周期對實驗結果影響最大．
II、①根據實物圖可正確畫出原理圖；②滑動變阻器采用分壓接法時，在不燒壞的情況下選擇總阻值小的；③根據串并聯的知識可以求出未知電阻大小，④當S₂斷開時測量電路和滑動變阻器的并聯電阻增大，導致實際電壓增大，電壓表的電壓為1.5V，因此電阻箱的電壓大于1.5V，因此其電阻值大于電壓表與待測電阻的并聯值，故導致測量結果偏大．

解答：解：Ⅰ、①漏斗漏出的有色液體，在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時刻的位置，類似打點計時器記錄的物體在不同時間內位移大小，故BCD錯誤，A正確．
故選A．
②隨著漏斗內液體的露出，其重心發生變化，則擺長發生變化，因此其周期將發生變化，故用此進行測量，將影響加速度的真實值．
故答案為：漏斗重心的變化導致擺長變化，從而改變單擺周期，影響加速度的測量值．
Ⅱ．①如圖
②動變阻器采用分壓接法時，在不燒壞的情況下選擇總阻值小的，由于該實驗采用了滑動變阻器的分壓接法，因此選擇滑動變阻器B．
故選B．
③當合上開關S₁，斷開開關S₂，保持滑動變阻器的滑片位置不變，認為滑動變阻器并聯部分電壓不變，現在電壓表示數為1.5V，則電阻箱的電壓也為1.5V，根據串聯電路知識可知：電壓表 和待測電阻的并聯值等于電阻箱的電阻，即：

RV?Rx

RV+Rx

=R
根據電阻箱的示數可知：R=1.4×10³Ω，由此可解得：Rx=2.6×103Ω．
故答案為：2.6×10³Ω．
④當S₂斷開時測量電路和滑動變阻器的并聯電阻增大，導致實際電壓增大，電壓表的電壓為1.5V，因此電阻箱的電壓大于1.5V，因此其電阻值大于電壓表與待測電阻的并聯值，故導致測量結果偏大．
故答案為：偏大．

點評：測量電阻的方法有多種，關鍵是理解其實驗原理，正確應用串并聯電路的知識進行解答．