Question

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖所示，此示數(shù)

6.124

mm；

（2）現(xiàn)要測(cè)定一個(gè)額定電壓4V、額定功率1.6W的小燈泡的伏安特性曲線．要求所測(cè)電壓范圍為0.1V～4V．
現(xiàn)有器材：直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4.5V，內(nèi)阻不計(jì)），電壓表V（量程4.5V，內(nèi)阻約為4×10⁴Ω），電流表A₁（量程250mA，內(nèi)阻約為2Ω），電流表A₂（量程500mA，內(nèi)阻約為1Ω），滑動(dòng)變阻器R（最大阻值約為30Ω），電鍵S，導(dǎo)線若干．
如果既要滿足測(cè)量要求，又要測(cè)量誤差較小，應(yīng)該選用的電流表是

A

2

，上面兩個(gè)電路應(yīng)該選用的是

甲

．
（3）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)”中，有如下步驟：在豎直放置的鐵架臺(tái)上端固定一個(gè)電磁鐵（如圖甲），通電時(shí)，小球被吸在電磁鐵上，斷電時(shí)，小球自由下落．鐵架臺(tái)上有可以移動(dòng)的光電門．當(dāng)小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，光電計(jì)時(shí)裝置能測(cè)出小球通過(guò)光電門所用時(shí)間△t．
①如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺可測(cè)得小鋼球的直徑：d=

0.52

cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小鋼球從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出小球通過(guò)光電門的時(shí)間△t=1.2×10^-2s，則小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為

0.43

m/s（所有結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）．
②在本次實(shí)驗(yàn)中還必須測(cè)量的物理量是

小球出發(fā)點(diǎn)到光電門的距離L

（請(qǐng)用文字說(shuō)明并用相應(yīng)的字母表示）．
③本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較

gL

和

d 2

2 △t 2

（用以上所測(cè)量的物理量符號(hào)表示），在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，就可以驗(yàn)證小球機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析：（1）測(cè)定小燈泡伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中，電流表量程的選擇要根據(jù)小燈泡的額定電流大小來(lái)選，由于小燈泡電阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)用外接法，由于本實(shí)驗(yàn)要求電流從零調(diào)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法；（2）由自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律原理是，根據(jù)mgL=

1

2

m

v

2

，所以本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量重物下落的高度L和下落L時(shí)的速度v，因此只要測(cè)出v，驗(yàn)證gL是否等于

1 2 v

2

即可．

解答：解：（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為d=6.0mm+12.4×0.01mm=6.124mm（6.124-6.126都對(duì)）      
（2）因小燈泡額定電流為I=

P

U

=

1.6

4

A=0.4A，所以電流表應(yīng)選A₂；由于小燈泡電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外接法，由于測(cè)得小燈泡的電流從零開(kāi)始，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，故電路應(yīng)選甲．
（3）①游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d=5mm+2×0.1mm=0.52mm，由v=

x

△t

得，小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=

0.52

1.2 ×10 -2

m/s=0.43m/s    
 ②根據(jù)機(jī)械能守恒定律應(yīng)有mgL=

1

2

m

v

2

，可見(jiàn)本次實(shí)驗(yàn)中還必須測(cè)量的物理量是小球出發(fā)點(diǎn)到光電門的距離L．
③由mgL=

1

2

mv

2

可得，gL=

1

2

d 2

△t 2

=

d 2

2 △t 2

，可見(jiàn)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較gL和

d 2

2 △t 2

是否相等即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒．         
故答案為（1）6.124（6.124～6.126都可）
        （2）

A

2

，甲
        （3）①0.52，0.43，②小球出發(fā)點(diǎn)到光電門的距離L，③gL，

d 2

2 △t 2

點(diǎn)評(píng)：對(duì)物理實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，特別在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，要明確電表的選擇原則、伏安法中電流表內(nèi)外接法的選擇方法、滑動(dòng)變阻器分壓式和限流式接法的選擇方法等．