Question

（2013?廣州一模）（1）用如圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．
①為了減少

摩擦阻力

帶來的誤差，打點計時器的兩個限位孔中心連線應在一條豎直線上．
②實驗操作時，先

接通打點計時器電源

，再

釋放紙帶

（選填“釋放紙帶”、“接通打點計時器電源”）
③如圖（b）是某次實驗的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G是連續的七個點． 為驗證重錘對應B點和F點時的機械能是否相等，并使數據處理簡便，應測量

A、C

兩點間的距離，

E、G

兩點間的距離和B、F兩點間的距離．
④若重物質量為0.200kg，B、F間的距離為12.00cm，g取9.8m/s²．對應B到F 的下落過程中，重錘重力勢能的減少量△E_p=

0.235

J （計算結果保留三位有效數字）．
（2）如圖（c）所示的金屬工件，截面外方內圓，外邊長約為lcm、內徑約為0.5cm、長度約為40cm．
①某同學用游標卡尺測出截面外邊長如圖（d）所示，其讀數a=

1.02

cm．
②應選用

游標卡尺

來測量工件內徑d，選用

毫米刻度尺

來測量工件長度L．（選填“毫米刻度尺”，“游標卡尺”，“螺旋測微器”）
③為了測出該金屬的電阻率，該同學設計了如圖（e）所示的電路，請按設計的電 路完成實物圖（f）的連線．
④實驗測得工件兩端電壓為U，通過的電流為I，請寫出該金屬電阻率的表達式p=

U(a2- d2 4 )

IL

．（用a、d，L、U、I等字母表示） 

Answer 1

分析：（1）根據驗證機械能守恒定律實驗的實驗注意事項、勻變速運動的推論、功的計算公式分析答題．
（2）①游標卡尺主尺與游標尺示數之和是游標卡尺示數；
②可以用游標卡尺的內側利爪測工件的內徑；用毫米刻度尺測工件的長度；
③根據電路圖連接實物電路圖；
④根據歐姆定律與電阻定律求出電阻率的表達式．

解答：解：（1）①為了減少紙帶與限位孔間的摩擦阻力帶來的誤差，打點計時器的兩個限位孔中心連線應在一條豎直線上．
②實驗操作時，先接通打點計時器電源，再釋放紙帶．
③為驗證重錘對應B點和F點時的機械能是否相等，需要求出重錘對應于B、F兩點的瞬時速度，做勻變速運動的物體在某段時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，應測量A、C兩點間的距離，E、G兩點間的距離和B、F兩點間的距離．
④重錘重力勢能的減少量△E_p=mgh=0.235J．
（2）①由圖d所示游標卡尺可得，主尺示數為1cm，游標尺示數為2×0.1mm=0.2mm=0.02cm，
則游標卡尺讀數a=1cm+0.02cm=1.02cm；
②應選用游標卡尺來測量工件內徑d，選用毫米刻度尺來測量工件長度L．
③根據電路圖連接實物電路圖，電路圖如圖所示．
④工件的橫截面積S=a²-π(

d

2

)2，工件電阻R=

U

I

，
由電阻定律R=ρ

L

S

得：金屬的電阻率ρ=

RS

L

=

U(a2- d2 4 )

IL

．
故答案為：（1）①摩擦阻力；②接通打點計時器電源；釋放紙帶；③A、C；E、G；④0.235；
（2）①1.02；②游標卡尺；毫米刻度尺；③電路圖如圖所示；④

U(a2- d2 4 )

IL

．

點評：（1）知道實驗原理與實驗注意事項即可正確解題．
（2）游標卡尺主尺與游標尺示數之和是游標卡尺示數，對游標卡尺讀數時，不需要估讀；應用歐姆定律與電阻定律即可求出電阻率表達式．