Question

（1）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒．本次實驗中已測量出的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M、滑塊上的遮光條由圖示初始位置到光電門的距離s．
①實驗前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，其方法是：接通氣源，將滑塊置于氣墊導(dǎo)軌任意位置上，（未掛鉤碼前）若

 

則說明導(dǎo)軌是水平的．
②如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=

 

cm；實驗時掛上鉤碼，將滑塊從圖示初始位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t，則可計算出滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度．
③實驗中又測量出相關(guān)物理量：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M、滑塊上的遮光條由圖示初始位置到光電門的距離s．本實驗通過比較

 

和

 

在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等（用物理量符號表示），即可驗證系統(tǒng)的機械能守恒．
（2）物質(zhì)材料的電阻率的往往隨溫度的變化而變化，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而減�。�某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律，他們選用的器材有：
用該種導(dǎo)電材料制作而成的電阻較小的元件Z；
電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）；
電流表A（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）；
電源E（電動勢2V，內(nèi)阻不計）
滑動變阻器R（最大阻值約1Ω）、開關(guān)S、導(dǎo)線．
同學(xué)甲實驗測得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示，

U/V	0	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50
I/A	0	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.80

①甲同學(xué)在實驗過程中，采用的電路圖是圖丙中的

 

②根據(jù)甲同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)，可判斷元件Z是

 

材料（填“金屬”或“半導(dǎo)體”）
③乙同學(xué)采用同樣的方法進行實驗，檢查實驗電路連接正確，然后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑動頭，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表指針始終不發(fā)生偏轉(zhuǎn)．在不斷開電路的情況下，檢查電路故障，應(yīng)該使用多用電表

 

擋（填“歐姆x10”、“直流電壓 2.5V”、“直流電流 2.5mA”），檢查過程中將多用表的紅、黑表筆與電流表“+”、“-”接線柱接觸時，多用電表指針發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，說明電路故障是

 

．

Answer 1

分析：（1）①滑塊處于平衡狀態(tài)就行；
②游標(biāo)卡尺讀數(shù)=固定刻度+游標(biāo)尺讀數(shù)；
③需要驗證重力勢能的減小量等于動能的增加量；
（2）①電壓從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，采用滑動變阻器分壓式接法；待測電阻阻值較小，大內(nèi)小外，采用安培表外接法；
②電阻隨電壓的升高而減小，是半導(dǎo)體；
③采用電壓表測量，對原電路無影響；電流表電阻應(yīng)該較小，電壓很小，電壓大，說明斷路．

解答：解：（1）①滑塊處于平衡狀態(tài)，平衡狀態(tài)包括保持靜止和勻速直線運動狀態(tài)；
②游標(biāo)卡尺讀數(shù)=固定刻度+游標(biāo)尺讀數(shù)；
固定讀數(shù)為：0.5cm；
游標(biāo)尺讀數(shù)：2×0.1mm=0.2mm=0.02cm；
故游標(biāo)卡尺讀數(shù)為0.52cm；
③系統(tǒng)重力勢能減小量為：mgs；
系統(tǒng)動能增加量為：

1

2

(m+M)v2=

1

2

(m+M)(

d

△t

)2；
故答案為：①滑塊基本故答案為：保持靜止（或輕推滑塊，滑塊能做勻速直線運動）；②0.52；  ③mgs、

1

2

(m+M)(

d

△t

)2；
（2）①電壓從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，采用滑動變阻器分壓式接法；待測電阻阻值較小，大內(nèi)小外，采用安培表外接法，故選B電路；
②元件電阻隨電壓的升高而減小，是半導(dǎo)體材料；
③采用電壓表測量，對原電路無影響；
電流表電阻應(yīng)該較小，電壓很小，而電壓大，說明斷路．
故答案為：①B；  ②半導(dǎo)體材料；    ③直流電壓2.5V；電流表斷路．

點評：本題第一問關(guān)鍵明確實驗原理、操作方法、誤差來源，然后根據(jù)機械能守恒定律列式分析；第二問關(guān)鍵明確實驗誤差的來源和故障檢修方法．