Question

（1）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，某同學根據實驗測得的數據，通過計算發現，重錘在下落過程中，重錘動能的增加量略大于重錘勢能的減小量，若實驗測量與計算均無錯誤，則出現這一問題的原因可能是

 

A．重錘的質量偏大                 B．交流電源的電壓偏高
C．交流電源的頻率小于50Hz        D．重錘下落時受到的阻力過大
（2）實驗室現備有下列器材用來測電源電動勢和內阻：
待測電源E：電動勢約2V、內阻約2Ω
電壓表V₁：量程為0-3V、內阻約為20kΩ
電壓表V₂：量程為0-15V、內阻約為85kΩ
電流表A₁：量程為0-3A，內阻為10Ω
電流表A₂：量程為0-500mA、內阻為200Ω
定值電阻R=0.1Ω
滑動變阻器R₁，最大阻值為20
滑動變阻器R₂，最大阻值為1000Ω
開關、導線若干
①電壓表應選擇

 

，電流表應選用

 

，滑動變阻器應選用

 

．
②在右邊的虛線框內將測量電路補畫完整，并要求明確標明所選電壓表、電流表以及滑動變阻器的符號．

Answer 1

分析：本題（1）的關鍵是明確，在操作無誤的情況下，應有mgh＞

1

2

mv

2

，所以如果出現重錘動能的增加量略大于重錘勢能的減小量，根據v=

x   1 +x   2

2T

=

(x   1 +x   2 )f

2

可知，若實際交流電源的頻率小于50Hz時，將f=50Hz代入求出的速度就大于實際的速度，從而得出

1

2

mv

2

＞mgh的結論；題（2）的關鍵是明確測量電動勢和內阻的原理圖以及電流表與電壓表量程的選擇方法．

解答：解：（1）A、根據mgh=

1

2

mv

2

可知，測量結果與重錘質量m無關，所以A錯誤；
B、由v=

x   1 +x   2

2T

可知，測量結果與電壓U無關，所以B錯誤；
C、由

△E

k

=

1

2

mv

2

，其中v=

x   1 +x   2

2T

=

(x   1 +x   2 )f

2

，所以若實際交流電源的頻率小于50Hz，而將f=50Hz代入上式求出的速度要大于實際速度，從而導致

△E

k

＞mgh，所以C正確；
D、根據能量守恒定律可知，若重錘下落時受到的阻力過大，則重錘動能的增加量應小于重力勢能的減少量，所以D錯誤．
故選：C
（2）①由于電源電動勢為2V，所以電壓表應選

V

1

；
由于溫度對電源內阻的影響，要求通過電源的電流不能過大，所以電流表應選

A

2

；
根據閉合電路歐姆定律可求出電路中的最大電阻為：

R

max

=

E

1 3 I   A

=

2

1 3 ×500 ×10 -3

Ω=12Ω，所以變阻器

R

1

．
②電路圖如圖所示：

故答案為：（1）C
         （2）①

V

1

，

A

2

，

R

1

點評：記住每個實驗的實驗原理、實驗步驟、注意事項以及數據處理方法，是解決有關實驗問題的關鍵．