物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化的定量关系”，我们提供了如图的实验装置．①某同学根据所学的知识，结合如图
题型：不详难度：来源：
①某同学根据所学的知识，结合如图所示的装置，设计了一个本实验情景的命题：
设质量为m（已测量）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的______，通过光电门时的______，试探究外力做的功______与小球动能变化量______的定量关系．
请在前两空格处填写物理量的名称和对应符号；在后两空格处填写数学表达式．
②某同学根据上述命题并测出如下数字：
用天平测定小球的质量m=0.50kg，用游标尺测出小球的直径d=1.00cm，用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h=80.80cm，计时装置记下小球经过光电门所用的时间t=2.50×10─3s，由此可算得小球经过光电门的速度为______m/s．小球从电磁铁处下落到经过光电门时重力做的功为______J，小球动能变化量为______J．（g取10m/s2，结果保留三位有效数字）
③根据②中计算出的数据得出本实验的结论为：______．
答案
通过光电门时的速度v，来探究外力做的功mgx与小球动能变化量
| 1 |
| 2 |
②利用平均速度代替瞬时速度算得小球经过光电门时的速度得：
小球经过光电门时的速度为v=
| d |
| △t |
小球从电磁铁处下落到经过光电门时重力做的功为w=mgh=4.04J．
小球动能变化量为△Ek=
| 1 |
| 2 |
③根据②中计算出的数据得出本实验的结论为：在误差允许范围内，小球重力做的功与其动能的变化量相等．
故答案为：①位移x，速度v，mgx，
| 1 |
| 2 |
②4.00，4.04，4.00；
③在误差允许范围内，小球重力做的功与其动能的变化量相等．
举一反三
①电火花计时器的工作电压为______，频率______．
②打出的纸带如图所示，实验时纸带的______端应和重物相连接．（选填“甲”或“乙”）
③实验中在纸带上连续打出点1、2、3、…、9，如图所示，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为______m/s2．
④当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的主要原因______．
（2）某同学在做测金属丝电阻率的实验中，取一根粗细均匀的康铜丝，其中有两个步骤是用螺旋测微器测出康铜丝的直径d和用伏安法测量的康铜丝的电阻R．
①用螺旋测微器测量康铜丝直径如丙图所示，由图可知其直径为______mm．
②图乙是测量康铜丝电阻的原理图，根据原理图在如图甲所示的实物图中画出连线．
③利用上面的电路图测出的电阻值比真实值______（填“偏大”或“偏小”），这种误差叫做______误差（填“系统”或“偶然”）．
（2）为了求起点0到点4重锤的重力势能变化量，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是______．（填选项的序号即可）
A．取当地的实际g值
B．根据打出的纸带，用△s=gT2求出
C．近似取10m/s2即可
D．以上说法均不对
（Ⅱ）有一额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的图3线，有下列器材供选用：
A．电压表（0～3V，内阻6kΩ）
B．电压表（0～15V，内阻30kΩ）
C．电流表（0～3A，内阻0.1Ω）
D．电流表（0～0.6A，内阻0.5Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，2A）
F．滑动变阻器（200Ω，0.5A）
G．蓄电池（电动势6V，内阻不计）
（1）用如图2所示的电路进行测量，电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______．（用序号字母表示）
（2）通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为______Ω；
（3）若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为______Ω的电阻．
①合上开关后，若电压表的示数为2V，电流表的指针有微小偏转，小灯泡不亮，则一定断路的导线为______．
②合上开关后，若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为______．
③请在下面的虚线框内画出实验原理图
（2）某实验小组利用如图8甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．图乙所示是用游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为d=______ cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10-2 s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为______ m/s．在本实验中，为了验证系统的机械能是否守恒，需要测量的物理量除了钩码的质量外，还需要测量______和______．
（1）选出一条纸带如图所示，其中O点为起始点（速度为零），A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz交流电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB：=17.69cm，Oc=25.90Cm．在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为m，取g=9.8m/s2，根据以上数据当打点针打到B点时，重锤的重力势能比开始下落时减小了______
这时它的动能是______论是：在忽略误差的情况下，重锤的机械能守恒．为增加该实验小组实验结果的可靠性，你认为应该______
（2）该同学从实验结果发现，当使用钩码拉动纸带下落时，加速度比实际的重力加速度小．为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法：______
（3）本实验得到的数据与机械能守恒存在一定的差距，你在实验中遇到这种情况时处理的做法是：______．
A．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大
B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小
C．纸带甲的加速度比乙的大
D．纸带甲的加速度比乙的小
（2）有一种新式游标卡尺，游标尺的刻度与传统的旧式游标尺明显不同，旧式游标尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格，新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19mm等分成10份、39mm等分成20份、99mm等分成50份．
①以“39mm等分成20份”的新式游标卡尺为例，它的精度是______mm．
②用新式游标卡尺测量某一物体的厚度，测量时游标的示数如图2所示，其读数是______mm．
（3）某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图3，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．所用的西瓯XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色胶带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示．（取g=9.8m/s2，注：表格中M为直尺质量）
（1）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=
| d |
| △ti |
（2）通过实验得出的结论是：______．