Question

（Ⅰ）如圖1所示是一小球做平拋運動時所拍攝的閃光照片的一部分，圖中方格的實際邊長為5.0cm，橫線為水平方向，豎線為豎直方向，根據此圖可知拍攝照片時閃光燈的閃光頻率為

 

Hz，小球做平拋運動的初速度的大小為

 

m/s．
（Ⅱ）圖2是測定電流表內阻的實驗電路圖，電流表的內阻約為100Ω，滿偏電流為500μA，用電池作為電源．
（1）實驗室配有的可變電阻為：
A、電阻箱，阻值范圍為0～10Ω    B、電阻箱，阻值范圍為0～9999Ω
C、電位器，阻值范圍為0～200Ω    D、電位器，阻值范圍為0～20KΩ
在上述配有的可變電阻中，電路中R應選用

 

，R₁應選用

 

．（填字母代號）
（2）某學生進行的實驗步驟如下：
①先將R的阻值調到最大，合上S₁，調節R的阻值，使電流表的指針轉到滿偏
②合上S₂，調節R₁和R的阻值，使電流表的指針指到滿刻度的一半
③記下R₁的阻值指出上述實驗步驟中的錯誤．

 

（3）如果按上述實驗步驟測得的R₁的值為100Ω，已知電流表的滿偏電流為500μA，現把它改裝成量程為2V的電壓表，則應串聯的分壓電阻為

 

Ω．
（4）下列說法中正確的是

 

A、上述電流表內阻的測量值比其真實值小，這一因素使得用上述改裝成的電壓表測定電壓時，其讀數比電壓表兩端的實際電壓小
B、上述電流表內阻的測量值比其真實值大，這一因素使得用上述改裝成的電壓表測定電壓時，其讀數比電壓表兩端的實際電壓小
C、上述電流表內阻的測量值比其真實值小，這一因素使得用上述改裝成的電壓表測定電壓時，其讀數比電壓表兩端的實際電壓大
D、上述電流表內阻的測量值比其真實值大，這一因素使得用上述改裝成的電壓表測定電壓時，其讀數比電壓表兩端的實際電壓大

Answer 1

分析：本題（1）的關鍵是根據平拋規律結合有關運動學公式即可求解；題（2）（1）題的關鍵是由待測電流表的滿偏電流求出電路中的最小電阻，從而選出電阻箱和電位器；（2）題的關鍵是明確“半偏法”測量電流表內阻的原理是：若電位器R的電阻非常大的前提下，通過電源的電流可認為保持不變，所以閉合

s

2

后，若電流表與電阻箱的電流相等，則它們的電阻也相等；（4）題的關鍵是通過閉合電路歐姆定律不難分析出，當閉合

s

2

后，若保持

R

不變，則通過電源的電流將變大，從而得出電流表內阻的測量值偏小，由此改裝的電壓表量程也比實際電壓相應偏小．

解答：解：（Ⅰ）在豎直方向，由△y=

gT

2

可得：T=

△y g

=

(5-3)×5×0.01 10

=0.1s，所以頻率為：f=

1

T

=10Hz，
在水平方向，由x=

v

0

t可得：

v

0

=

3×5×0.01

0.1

=1.5m/s
（Ⅱ）（1）根據閉合電路歐姆定律可知，電路中的最小電阻為：

R

min

=

E

I   A

=

1.5

500 ×10 -6

Ω=3000Ω，所以圖2中，電阻箱

R

1

應選B，電位器R應選D．
（2）根據測量原理可知，合上S₂后，不應再調節R的阻值，否則電路中電流會發生改變．
（3）根據歐姆定律可知，待測電流表內阻為：

R

g

=

R

1

=100Ω，若改裝為量程為2V的電壓表，應串聯的電阻值為：R=

U

I   g

-R

g

=

2

500 ×10 -6

-100=3900Ω
（4）根據歐姆定律分析可知，由于閉合電鍵

s

2

后，電流表與

R

1

的并聯電阻變小（相當于

R

1

從無窮大變為某一值，即電阻變小），則通過電路的總電流將會變大，所以若電流表半偏時，通過

R

1

的電流要大于通過電流表的電流，所以

R

g

應大于

R

1

，即電流表的測量值偏小了，這一因素使得用上述改裝成的電壓表測定電壓時，其讀數比電壓表兩端的實際電壓小，所以A正確，BCD錯誤．
故答案為：（Ⅰ）10，1.5
（Ⅱ）（1）D，B
（2）合上S₂后，不應再調節R的阻值
（3）3900
（4）A

點評：應掌握有關平拋運動實驗題目的解法；要明確“半偏法”測量電流表內阻的原理和方法，并能進行誤差分析．