（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．①在实验过程中，
题型：不详难度：来源：
①在实验过程中，下列的说法正确的是：______．
A．必须使用的测量仪器有：打点计时器、天平和刻度尺
B．纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
C．实验中其他条件不变时，选用重锤质量的大小不影响实验的误差
D．选纸带上任意两点的数据都可以验证机械能守恒定律
②按图a所示安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图b所示．图中O点为为打点起始点（速度为零）．选取纸带上打出的连续点A、B、C、…，测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T．为验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=______，动能的增加量△Ek=______（ 用题中所给字母表示 ）．
（2）用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别约为0.1Ω和1kΩ，如图所示为所需的器材．
①在方框内画出实验电路图
②把器材连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大．
③一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图中画出U-I图线．
④根据图线求出电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω．
| I/A | 0.12 | 0.20 | 0.31 | 0.32 | 0.50 | 0.57 | ||||||||||||||||
| U/V | 1.37 | 1.32 | 1.24 | 1.18 | 1.19 | 1.05 | ||||||||||||||||
（1）① ：①A、根据机械能守恒的表达式，可知不需要测量质量，故A错误； B、为了减小误差，纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上，故B正确； C、由于阻力实际不能忽略，故若重物质量过小，阻力的影响较大，结果误差较大，故C错误； D、为了减小误差，应取距离较大的两个点进行测量计算，故D错误． 故选B． ②重力势能减小量等于mgh，而OF两点的距离为h2，故减小的重力势能等于mgh2； F点的速度等于EG段的平均速度，故v=
（2）①测电动势和内电阻只需得出电源的路端电压及流过电源的电流即可，故采用限流接法，注意由于电源内阻较小，故电路采用电压表内接法，答案如图甲； ②按选定的原理图，将实物图连接，注意先连接串联部分，再把电压表并入；因题意中给出的是干电池的电动势和内阻，故电压表量程应选3V；而由表中数据可知，电路中电流最大为0.57A，故电源表应选择0.6A量程；故答案如图乙； ③利用表中数据进行描点，由图可知有点误差较大，应舍去，答案如图所示； ④由闭合电路欧姆定律可知，U=E-Ir可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势约为1.45V（1.43-1.47均正确）；图象的斜率表示电源的内阻，由图可知，当电压为1.0V时，电路中电流为0.65A，故r=
⑤本实验的误差是由于电路的选择而造成的，误差来自于电压表的分流，故误差无法通过多次测量取平均值而减小，故A正确，B错误； 在本实验中由于电压表的分流使电流表示数小于真实值，故测量图象应向下平滑，故测得的电动势偏小，同时由于斜率也偏小，故内阻也小于真实值；故选AC． 故答案为：（1）①B；②
（2）①②③如上图；④1.45V（1.43-1.47均正确）；0.69Ω（0.60-0.80均按正确）；⑤AC．  | ||||||||||||||||||||||
 （1）用落体法研究机械能守恒定律的实验中，某同学按照正确的操作选得纸带，但在处理纸带的过程中不小心把纸带撕成三个小段，并丢失了中间段的纸带，剩下的两段纸带如图所示．已知电源的频率为50Hz，在纸带上打出的各点间距离记录在下图中． ①A、B两点间的平均速度是______m/s； ②丢失的中间段纸带上有______个点； ③由这两段纸带可以求得当地的重力加速度g=______m/s2． （2）．有一个额定电压为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I-U图线，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．  | ||||||||||||||||||||||
| 利用自由落体运动做验证机械能守恒定律的实验时： （1）有下列器材可供选择： ①铁架台 ②打点计时器 ③复写纸 ④纸带 ⑤低压直流电源 ⑥天平 ⑦秒表 ⑧导线． 其中实验中不必要的器材是______（填序号）；缺少的器材是______． （2）若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，重物质量为mkg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，根据图中的数据，可知重物由0点运动到B点，重力势能少量△Ep=______J；动能增加量△Ek=______J；产生误差的主要原因是______．  | ||||||||||||||||||||||
在验证机械能守恒定律的实验中，得到一条纸带如图所示，图中O点为打点计时器打下的第一点，可以看做重物运动的起点，若重物的质量为0.50kg，己知相邻两点时间间隔为0.02s，图中长度单位是cm，g取10/m2，则打点计时器打下B点时，重物的速度vB=______m/s．从起点O到打下B点的过程中，重力势能的减小量△EP=______J，经过计算发现动能的增加量略小于重力势能的减少量，为什么______．（以上计算结果均保留两位有效数字） | ||||||||||||||||||||||
| 用落体验证机械能守恒定律的实验 （1）为进行该实验，备有下列器材可供选择 铁架台、打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关．其中不必要的器材是______．缺少的器材是______． （2）若实验中所用重物的质量m=1㎏，打点时间间隔为0.02s， 打出的纸带如图所示，O、A、B、C、D为相邻的几点，测的OA=0.78cm、OB=1.79cm、OC=3.14cm、OD=4.90cm，查出当地的重力加速度g=9.80m/s2，则重物在B点时的动能EAB=______ J．从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是______J，由此得出的结论是______．  | ||||||||||||||||||||||
| （1）用油膜法估测分子的大小． 实验中将每个油酸分子视为球形模型，并让油酸尽可能地在水面上扩展开，则形成的油膜可视为______．若已知滴入水中的酒精油酸溶液中所含的纯油酸的体积为V，油膜的面积为S，由此可估算出油酸分子的直径为______． （2）如图甲，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之匀速运动．当接通电源待电机稳定转动后，烧断悬挂圆柱棒的细线，圆柱棒自由下落，毛笔可在圆柱棒的纸上画出记号．图乙是按正确操作顺序画出的一条纸带，图中O是画出的第一个痕迹，A、B、C、D、E、F、G是依次画出的痕迹，设毛笔接触棒时不影响棒的运动．测得痕迹之间沿棒方向的距离依次为OA=26.0mm、AB=50.0mm、BC=74.0mm、CD=98.0mm、DE=122.0mm、EF=146.0mm，已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，由此验证机械能守恒定律．根据以上内容，可得： ①根据乙图所给的数据，可知毛笔画下痕迹B、E两时刻间棒的动能变化量为______J，重力势能的变化量为______J，由此可得出的结论是______．（g取9.80m/s2，结果保留三位有效数字） ②实验中某同学利用获得的实验数据同时测定了当地的重力加速度g的值．假设OF间的距离为h，EG间的距离s．电动机转动频率用f表示．有下面三种方法求重力加速度的值，分别是：______ A．根据h=
B．根据vF=gt，其中t=
C．根据
你认为用哪种方法比较妥当？其它方法可能存在的问题是什么？ 答：______．  |