Question

（1）①某同學分別用鋼珠球、水滴自由下落時的頻閃法測當地的重力加速度g．當他用20等分刻度的游標卡尺測所用鋼珠球的直徑，如圖1所示，則該鋼珠球的直徑是

 

cm．
②用水滴自由下落時的頻閃法做實驗時，實驗器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、接水鋁盒、一根帶熒光刻度的米尺、頻閃儀．具體實驗步驟如下：
a．在漏斗內盛滿清水，旋松螺絲夾子，讓水滴以一定的頻率一滴滴落下．
b．用頻閃儀發出的白閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調節頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴．（此
時，頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率）
c．用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應的刻度．
d．采集數據進行處理．
實驗中觀察到水滴“固定不動”時的閃光頻率為30Hz，某同學讀出其中比較圓的水滴到第一個水滴的距離如圖3所示，根據圖中數據，第8個水滴在此時刻的速度v₈=

 

m/s，當地的重力加速度g=

 

m/s²；（以上兩空計算結果均保留三位有效數字）．該實驗存在誤差的原因可能是（寫出一條即可）：

 

．

（2）用伏安法測量金屬絲的電阻，現提供如下圖（甲）所示的實驗器材電源電動勢E=4V．實驗要求獲得多組數據，且金屬絲上所加的電壓須從零開始．
①某同學先用多用電表粗測該金屬絲的電阻．用已經調好零且選擇開關指向歐姆擋“×10”檔位
的多用電表測量，發現指針的偏轉角度太大，這時他應將選擇開關換成歐姆擋的

 

檔位（選填“×100”或“×1”），然后進行

 

，再次測量電阻絲的阻值，其表盤及指針所指位置如圖
（乙）所示，則此段電阻絲的電阻為

 

Ω．
②請在筆畫線代替導線，在（甲）圖中進行連線．
③某次實驗測量時，選用合適的電表量程，表面刻度及指針如圖（丙）所示，則電流表讀數為

 

A，電壓
表讀數為

 

V，該金屬絲的電阻值為

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）①游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀；②該實驗利用了自由落體運動的規律，根據勻變速直線運動的規律可以求出第8個水滴個水滴的速度，利用逐差法可以求出重力加速度的大小．
（2）①根據多用電表歐姆擋讀數=指針指示值×倍率確定如何換倍率，每次換擋位之和要重新進行歐姆調零，歐姆表最后的讀數為指針示數乘以倍率，②滑動變阻器采用分壓接法，電流表外接，由此可正確連接實物圖，③根據指針的指示可以讀出電壓和電流的數值，根據歐姆定律R=

U

I

，可以求出電阻的大小．

解答：解：（1）①游標卡尺的主尺讀數為1cm，游標讀數等于0.05×5mm=0.25mm=0.025cm，所以最終讀數為：1cm+0.025cm=1.025cm．
故答案為：1.025．
②根據勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，有：
兩雨滴之間的時間為：T=

1

f

=

1

30

s
v8=

x79

2T

=2.28m/s
選擇圖中的后四段位移，根據逐差法有：
s3-s1=2a1T2
s4-s2=2a2T2
a=

a1+a2

2

=

(s3+s4)-(s1+s2)

4T2

=9.72m/s2
該實驗中不可避免的有空氣阻力或者，頻閃儀器不準，頻率高于或者低于30赫茲都可能產生誤差等．
故答案為：2.28，9.72，存在空氣阻力（或水滴下落時的頻率發生變化  頻閃儀計時不準等因素）．
（2）①歐姆表指針偏轉角度很大說明待測電阻較小，因此要選擇較小的檔位，即選擇×1檔位，重新選檔再進行測量時，要重新進行歐姆調零；歐姆表的讀數方法是，表盤讀數乘以倍率，即有：R=7.0×0.1=7.0Ω，．
故答案為：×1，歐姆調零，7.0．
②實驗要求獲得多組數據，且金屬絲上所加的電壓須從零開始，因此滑動變阻器采用分壓接法，由于待測電阻很小，因此電流表采用的是外接法，具體電路圖如下所示．

③根據電表指針的指示，可知兩表的讀數分別為：I=0.46A，U=2.30V；
根據歐姆定律有：R=

U

I

=5.0Ω．
故答案為：0.46，2.30，5.0．

點評：（1）該實驗和利用打點計時器的工作原理一樣，明確了實驗原理，即可正確解答；
（2）于多用電表歐姆擋測電阻換擋方法要熟記：“大換小，小換大”，即偏轉角度大時，換用倍率小的擋位；偏轉角度小時，換用倍率大的擋位；用伏安法測量電阻，首先要考慮安全，其次準確，最后操作方便．