Question

（Ⅰ）（1）在“驗證機械能守恒定律”實驗中，打出的紙帶如圖1所示．設重錘質量為m，交流電周期為T，則打點4時重錘的動能可以表示為

1

8

m（

h5-h3

T

）²或

1

2

m（

h5-h3

2T

）²

．
（2）為了求起點0到點4重錘的重力勢能變化量，需要知道重力加速度g的值，這個g值應該是

A

．（填選項的序號即可）
A．取當地的實際g值
B．根據打出的紙帶，用△s=gT²求出
C．近似取10m/s²即可
D．以上說法均不對

（Ⅱ）有一額定電壓為2.8V，功率約為0.8W的小燈泡，現要用伏安法描繪這個燈泡的圖3線，有下列器材供選用：
A．電壓表（0～3V，內阻6kΩ）
B．電壓表（0～15V，內阻30kΩ）
C．電流表（0～3A，內阻0.1Ω）
D．電流表（0～0.6A，內阻0.5Ω）
E．滑動變阻器（10Ω，2A）
F．滑動變阻器（200Ω，0.5A）
G．蓄電池（電動勢6V，內阻不計）
（1）用如圖2所示的電路進行測量，電壓表應選用

A

，電流表應選用

D

，滑動變阻器應選用

E

．（用序號字母表示）
（2）通過實驗測得此燈泡的伏安特性曲線如圖所示，由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為

10

Ω；
（3）若將此燈泡與電動勢6V、內阻不計的電源相連，要使燈泡正常發光，需串聯一個阻值為

11

Ω的電阻．

Answer 1

分析：I、（1）根據勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，求出打4時的速度大小，則可進一步求出其動能的大小．
（2）在求重力勢能變化量，不能用機械能守恒來計算g值，應取當地的實際g值．
II、（1）根據燈泡的額定電壓可明確所選的電壓表；由電燈泡的電流可確定電流表；根據電路的接法可確定滑動變阻器；
（2）由圖象可得出額定電壓，由圖象可求得燈泡的正常工作時的電流，由歐姆定律可求得燈泡的正常工作時的電阻；
（3）要使燈泡正常發光，應使燈泡達到額定值，由串聯電路的規律可知應串聯的電阻．

解答：解：I、（1）根據勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此打4點是速度為：
v₄=

h5-h3

2T

，
因此動能E_k=

1

2

mv₄²=

1

2

m（

h5-h3

2T

）²
故答案為：

1

8

m（

h5-h3

T

）²或

1

2

m（

h5-h3

2T

）²．
（2）在“驗證機械能守恒定律”實驗中要求起點0到點4重錘的重力勢能變化量，不能用機械能守恒來計算g值，應取當地的實際g值，故BCD錯誤，A正確．
故選A．
Ⅱ、（1）由題意可知，燈泡的額定電壓為2.8V，故電壓表的量程應大于2.8V，故電壓表應選3V量程，故選A；
由P=UI可得，電流為I=

0.8

2.8

A=0.28A，故電流表應選D；
本實驗中應選用分壓接法，故滑動變阻器應選小電阻，故滑動變阻器選E；
故答案為：ADE．
（2）由圖可知，當電壓為2.8V時，電流為0.28A，故電阻R=

U

I

=

2.8

0.28

Ω=10Ω
故答案為：10．　
（3）要使燈泡串聯在6V的電源上正常工作，則與之串聯的電阻的阻值應為6-2.8=3.2V；
此時電路中電流為0.28A，故應串聯的電阻：R′=

3.2

0.28

Ω=11Ω
故答案為：11．

點評：I、熟練應用勻變速直線運動的規律解決實驗問題，加強對實驗原理的理解，提高實驗能力；
II、對于電學實驗要從儀器選擇、實驗原理、誤差分析、實驗電路圖等各個方面進行理解，同時注意圖象及歐姆定律的應用．