Question

（2010?重慶模擬）（1）判斷一下列有關(guān)高中物理實驗的描述是否正確？用“正確”或“錯誤”表示你的判斷，如果有錯，請說明你的判斷理由．
A．“驗證機械能守恒定律”實驗中，不需要用天平測出下落重錘的質(zhì)量；

正確

；
B．“研究勻變速運動”實驗中，如果交流電的頻率為51Hz，計算加速度的值時仍按50Hz計算，將導(dǎo)致測量值偏大；

錯誤

；
C．“用單擺測定重力加速度”實驗中，對停表讀數(shù)時漏掉了小刻度盤（分針）的數(shù)字，將導(dǎo)致重力加速度的測量值比實際值偏大．

正確

；
（2）如圖1甲所示為一黑箱裝置，盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端．
①為了探測黑箱，某同學進行了以下測量：
A．用多用電表的電壓擋測量a、b間的輸出電壓；
B．用多用電表的電阻擋測量a、b間的電阻；
你認為這個同學以上測量中不妥的有（選填字母）

B

，理由是

不能用電阻檔直接測量含電源電路的電阻

．
②含有電源的黑箱相當于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩極．為了測定這個等效電源的電動勢和內(nèi)阻，該同學設(shè)計了如圖1乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在如圖2所示的方格紙上建立了U-I坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了坐標點，如圖所示．請你作進一步處理，并由圖求出等效電源的電動勢E=

1.45

V，內(nèi)阻r=

0.73Ω

；
采用此測量電路聽測得的電動勢與實際值相比

偏小

，〔選填“偏大”、“偏小”和“相同”，原因是

由于電壓表的分流，使測得的電流比實際通過電源的電流小，根據(jù)E=U+Ir可知測得的電壓比真實值小

．

Answer 1

分析：（1）“驗證機械能守恒定律”實驗中，需要驗證的式子是mgh=

1

2

mv²；
由勻變速直線運動中加速度的計算公式分析誤差；
對停表讀數(shù)時漏掉了小刻度盤（分針）的數(shù)字，使周期的測量值偏小，然后根據(jù)單擺周期公式分析重力加速度的測量值誤差；
（2）①多用電表不能用電阻擋直接測含源電路的電阻．
②采用描點法作圖，由圖可知，圖象由縱坐標的交點為電動勢；由圖象與橫坐標的交點利用閉合電路歐姆定律可求得內(nèi)電阻．
電壓表測量為電源的輸出電壓，電壓表示數(shù)沒有誤差，但電流表測量的卻是外電路中一部分電路中的電流，故可知誤差來自于電壓表的分流；

解答：解：（1）“驗證機械能守恒定律”實驗中，需要驗證mgh與

1

2

mv²是否相等，都含有m，可以約掉不用測量，故A正確；
根據(jù)勻變速直線運動的推論：△s=aT²，則a=

△s

T2

=△s?f²，當f按50Hz計算時得到的值偏小，故B錯誤；
對停表讀數(shù)時漏掉了小刻度盤（分針）的數(shù)字，使周期的測量值偏小，然后根據(jù)單擺周期公式T=2π

L g

得：
g=

4π2L

T2

，T偏小則g偏大，故C正確．
（2）①多用電表不能用電阻擋直接測含源電路的電阻，用多用電表的電壓檔測量a、b間的輸出電壓是可以的，故不妥的是B，理由是：不能用電阻檔直接測量含電源電路的電阻；
②由描點法畫出U-I圖象，如圖：

電源的電動勢為：E=1.45V
路端電壓為1V時，電流為0.6A，則由閉合電路歐姆定律可知：r=

△U

△I

=

1.5-1.0

0.6

=0.73Ω．
（3）該實驗的系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流，導(dǎo)致電流表測量的電流小于通過電源的真實電流，
根據(jù)E=U+Ir可知電動勢的測量值小于真實值；
故答案為：（1）正確；錯誤；正確．
（2）①B，不能用電阻檔直接測量含源電路的電阻；
   ②1.45，0.73Ω．
偏小，由于電壓表分流，使測得的電流比實際通過電源的電流小，根據(jù)E=U+Ir可知測得的E比實際值偏小．

點評：本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻實驗的數(shù)據(jù)的處理，要求能正確分析誤差的來源，并能用圖象法求出電勢和內(nèi)電阻．