Question

（1）像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間（從運動物塊開始擋住ab間光線至結束的時間）.現利用如圖乙所示裝置測量滑塊和長1m左右的木板間的動摩擦因數μ.。圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有在1和2位置畫出。此外在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為t₁=5.0×10^－2s和t₂=2.0×10^－2s。用螺旋測微器測量小滑塊的寬度d，如圖丙所示.

①由圖丙讀出滑塊的寬度d=            mm；

②滑塊通過光電門1的瞬時速度v₁的表達式為         ，滑動通過光電門2的速度v₂的表達式為         （用字母d、t₁、t₂表示）；

③若僅提供一把米尺，已知當地的重力加速為g，為完成測量，除了研究v₁、v₂和兩個光電門之間的距離L外，還需測量的物理量是                                           

                                          （說明各物理量的意義及字母）；

④寫出用③中各量求解動摩擦因數的表達式                   （用字母表示）。

（2）有一根很細的均勻空心金屬管，管長約50cm、電阻約為15，現需測定它的內徑d，但因其內徑較小，無法用游標卡尺直接測量。已知這種金屬的電阻率為。實驗室中可以提供下列器材：

A．毫米刻度尺；

B．螺旋測微器；

C．電流表（量程300mA，內阻約1）；

D．電流表（量程3A，內阻約0.1）；

E．電壓表（量程3V，內阻約6k）：

F．滑動變阻器（最大阻值lk，額定電流0.5A）；

G．滑動變阻器（最大阻值5，額定電流2A）；

H．蓄電池（電動勢6V，內阻0.05）；

J．開關一個及帶夾子的導線若干。

請設計一個實驗方案，要求實驗誤差盡可能小，并能測出多組數據，便于調節。回答下列問題：

①實驗中應測物理量的名稱及符號是                                                                                           ；

②電流表應選擇         ，滑動變阻器應選擇         ；（填字母代號）

③請你設計一個電路圖將其畫在上面的方框中；

④用測得的物理量、已知量的字母寫出計算金屬管內徑的表達式為=            。

Answer 1

（1）（8分）①6.554～6.558 mm  ②d/ t₁     d / t₂

③P點到桌面的高度h，斜面的長度a，重錘在桌面上所指的點到Q點的距離b

④

評分標準：①②③④各2分, 其中②每空1分。

（2）（9分）①流過電阻的電流I；電阻兩端的電壓U；金屬管的長度L；金屬管的外徑D。

②C     G                                ③

④

評分標準：①、②、④各2分，其中②每空1分，

③3分（外接法2分，分壓式1分）。

注意①④中的物理符號要相對應