Question

（2011?汕頭二模）（1）如圖1（a）裝置，用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，即在誤差允許范圍內(nèi)驗(yàn)證表達(dá)式

1

2

mv2=mgh 是否成立．
①為減少實(shí)驗(yàn)誤差，具體操作如下：
A、應(yīng)選擇質(zhì)量較

大

（大或�。┑奈矬w作為實(shí)驗(yàn)的重物．
B、釋放重物時(shí)，要保持紙帶處于

豎直

方向上．
②若以

1

2

v2為縱軸，下落的高度h為橫軸作出如圖1（b）圖象，則圖象的斜率代表的物理量是

g

．
（2）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖2（a）的電路測量規(guī)格為“6V，0.5A”的小型直流電動(dòng)機(jī)M中線圈的電阻（阻值約為幾歐姆）．R₀為阻值為3.0Ω的定值電阻．

①調(diào)節(jié)R時(shí)應(yīng)控制電動(dòng)機(jī)

不轉(zhuǎn)動(dòng)

（轉(zhuǎn)動(dòng)或不轉(zhuǎn)動(dòng)）時(shí)讀出電流表、電壓表示數(shù)．
②若電壓表示數(shù)是2.50V，電流表示數(shù)如圖2（b），讀得電流表示數(shù)是

0.50A

．
③使用測得數(shù)據(jù)，計(jì)算電動(dòng)機(jī)線圈電阻為

2.0

Ω．該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為

2.5

W．（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
④由于

電壓表內(nèi)阻

（電流表或電壓表內(nèi)阻）的影響，測得的電阻比實(shí)際值偏

小

（大或�。�．

Answer 1

分析：（1）對(duì)照機(jī)械能守恒的條件和需要驗(yàn)證的方程分析．
（2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)電路為純電阻電路，才可用歐姆定律求解電阻．由功率關(guān)系求出電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率．實(shí)際電壓表會(huì)分流，使得電流表測量的電流產(chǎn)生誤差．

解答：解：（1）①對(duì)于自由落體，機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功，因此要盡可能減小空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)之間的摩擦力．所以應(yīng)選擇質(zhì)量較大的重物作為研究對(duì)象．釋放重物時(shí)，要保持紙帶處于豎直方向上．
         ②本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的方程是

1

2

mv2=mgh，即

1

2

v2=gh，以

1

2

v2為縱軸，下落的高度h為橫軸作出圖象，其斜率等于g．
     （2）①控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈的電阻為純電阻，才有電阻R=

U

I

．
          ②量程是0.6A，電流的最小分度為0.02A，讀數(shù)為0.50A．
　　　　　③電動(dòng)機(jī)線圈電阻R=

U

I

=

2.5

0.5

Ω=2Ω
           電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率P_出=UI-I²R=（6×0.5-0.5²×2）W=2.5W
          ④由于電壓表的分流，電流表測量的是電動(dòng)機(jī)與電壓表并聯(lián)的總電流，由R=

U

I

算出的是電動(dòng)機(jī)與電壓表并聯(lián)的電阻，測量值比電動(dòng)機(jī)電阻的真實(shí)值�。�
故答案是：（1）大，豎直，重力加速度（或g ）
          （2）①不轉(zhuǎn)動(dòng)
               ②0.50A
               ③電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R_M=2.0Ω，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)機(jī)械功率為2.5W．
               ④電壓表內(nèi)阻，小．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于電動(dòng)機(jī)電路，當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其電路為純電阻電路，歐姆定律U=IR適用；當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，U＞IR，歐姆定律U=IR不成立．