Question

（1）某學(xué)生想在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度，有以下器材可供選用（設(shè)計(jì)出一種實(shí)驗(yàn)方案即可）：A．閃光照相機(jī)（已知物像的長(zhǎng)度比為K，閃光燈閃光時(shí)間間隔為t） B．秒表 C．電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 D．4-6伏的交流電源（周期為T） E．導(dǎo)線若干F．紙帶 G．復(fù)寫紙 H．鐵架臺(tái) I．游標(biāo)卡尺 J．重物 K．刻度尺 L．直徑為1cm的小鋼球 M．1m長(zhǎng)的彈性繩 N．照相底片
（a）請(qǐng)你幫他從給定的器材中選出實(shí)驗(yàn)所需器材（填器材前面的字母）

CDEFGHJK

．
（b）需要測(cè)量的物理量是

紙帶上相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移差△S

．
（c）用你測(cè)量的物理量寫出重力加速度的表達(dá)式

△s

T 2

．
（2）從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來(lái)測(cè)量一個(gè)刻度盤總共有10個(gè)小格且刻度均勻、但量程未準(zhǔn)確確定的電壓表V₁的量程U_1m．要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的精確度，并能測(cè)出多組數(shù)據(jù)．

器材（代號(hào)）	規(guī)   格
待測(cè)電壓表V1	量程在25V左右，內(nèi)阻r1=250kΩ
標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2	量程2V，內(nèi)阻r2=20kΩ
電流表A	量程3A，內(nèi)阻r3=0.01Ω
滑動(dòng)變阻器R	總阻值1kΩ
穩(wěn)壓電源E	30V，內(nèi)阻很小
開關(guān)S
導(dǎo)線若干

注：上述各電表的內(nèi)阻都是已知量．
（a）畫出電路，標(biāo)明所用器材的代號(hào)，并填入答卷中的指定位置．
（b）若選用測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組合理數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算V₁的量程U_1m，則表達(dá)式為U_1m=

1 0U   2 r   1

nr   2

，

式中各字母代表的是

r₁=250kΩ，r₂=20kΩ，U₂：某次測(cè)量時(shí)V₂的讀數(shù)，n：某次測(cè)量V₁的指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)

．

Answer 1

分析：本題（1）的關(guān)鍵是可以利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量重物下落的加速度，也可以利用閃光照相機(jī)測(cè)量；都需要利用表達(dá)式△s=a

t

2

；
題（2）的關(guān)鍵是由于待測(cè)電壓表的滿偏電流與標(biāo)準(zhǔn)電壓表的滿偏電流接近，所以可考慮將它們串聯(lián)使用，又由于滑動(dòng)變阻器的全電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以變阻器應(yīng)用分壓式接法，然后設(shè)出待測(cè)電壓表每格的電壓，測(cè)出其偏轉(zhuǎn)格數(shù)，根據(jù)歐姆定律即可求解．

解答：解：（1）根據(jù)題意可有兩種方案，方案a：CDEFGHJK，測(cè)量紙帶上相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移差△S，△s=

gT

2

，可得g=

△s

T 2

方案b：AKLN，需要測(cè)量小鋼球相鄰兩位置間的位移差△S，則實(shí)際位移差為k?△s，可得g=

k?△s

t 2

．注：上述兩個(gè)方案只要答對(duì)一個(gè)即可．
（2）（a）由于兩電壓表的滿偏電流均為I=

U

R   V

=10mA，所以可將兩電壓表串聯(lián)使用，由于變阻器的全電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以變阻器應(yīng)用分壓式接法，電路圖如圖所示：

（b）設(shè)待測(cè)電壓表

V

1

的指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)為n，每格表示電壓值為△U，由歐姆定律可得

n?△U

r   1

=

U   2

r   2

，所以電壓表

V

1

的量程為

U

1m

=10?△U
聯(lián)立解得

U

1m

=

1 0U   2 r   1

nr   2

，其中r₁=250kΩ，r₂=20kΩ，U₂：某次測(cè)量時(shí)V₂的讀數(shù)，n：某次測(cè)量V₁的指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)．  
故答案為：（1）（a）CDEFGHJK，（b）紙帶上相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移差△S，（c）

△s

T 2

         （2）（a）如圖，（b）

1 0U   2 r   1

nr   2

，其中r₁=250kΩ，r₂=20kΩ，U₂：某次測(cè)量時(shí)V₂的讀數(shù)，n：某次測(cè)量V₁的指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)

點(diǎn)評(píng)：要熟練掌握打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法以及測(cè)量加速度的原理；對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)，注意電壓表（或電流表）的反常規(guī)接法，即電壓表與電壓表可以串聯(lián)、電流表與電流表可以并聯(lián)．