Question

（1）用落體法研究機械能守恒定律的實驗中，某同學按照正確的操作選得紙帶，但在處理紙帶的過程中不小心把紙帶撕成三個小段，并丟失了中間段的紙帶，剩下的兩段紙帶如圖所示．已知電源的頻率為50Hz，在紙帶上打出的各點間距離記錄在下圖中．
①A、B兩點間的平均速度是

 

m/s；
②丟失的中間段紙帶上有

 

個點；
③由這兩段紙帶可以求得當地的重力加速度g=

 

m/s²．
（2）．有一個額定電壓為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I-U圖線，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用如圖所示的電路進行測量，電壓表應選用

 

，電流表應選用

 

．滑動變阻器應選用

 

．（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

 

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

 

Ω的電阻．

Answer 1

分析：（1）①由平均速度公式可求得AB段的平均速度；
②以第一段時平均速度作為中間時刻的速度，同理可求得第2段紙帶中間時刻的速度，由運動學公式可求得相隔的時間，則可知中間有幾段距離；
③由勻變速直線運動的規律可求得自由落體的加速度；
（2）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：（1）①兩點間的時間間隔為0.02s，故平均速度v=

AB

t

=

4.2mm

0.02

=0.21m/s；
  ②物體在第2段紙帶內的平均速度v₂=

19.4

0.02

≈0.97m/s，由v=v₀+at可知，
0.97=0.21+9.8×n×0.02
解得：n=4，即故可知，在中間應有兩段距離，即中間有2個點；
③由△h=4gt²可求得：g=

19.4-4.2

4×0.022

=9.5m/s²；
（2）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；
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；
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

=11Ω；
故答案為：（1）①0.21；②2；③9.5；
（2）①A，D，E   ②10Ω  ③11Ω．

點評：本題第一小題沒有按常規律出題，注意由于阻力等因素我們測得的加速度一般小于當地的重力加速度，但是紙帶所顯示的一定是勻加速直線運動．
第二小題中注意圖象及歐姆定律的應用．