Question

本题共两题
Ⅰ、打点计时器用频率50Hz交流电打出的匀加速运动的纸带，则根据此纸带的数据，纸带的加速度是______ m/s² 和打点计时器打第3个点的速度是______ m/s（保留3位有效数字）
Ⅱ、为了测量一精密金属丝的电阻率：
（1）先用多用电表×1Ω挡初测其电阻为______Ω，然后用螺旋测微器测其直径为______mm，游标卡尺测其长度是______mm．

（2）、除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V₁（量程3V，内阻约为15kΩ）    B．电压表V₂（量程l5V，内阻约为75kΩ）
C．电流表A₁（量程3A，内阻约为0.2Ω）   D．电流表A₂（量程600mA，内阻约为1Ω）
E．滑动变阻器R₁（0～5Ω，0.6A）        F．滑动变阻器R₂（0～2000Ω，0.1A）
G．输出电压为3V的直流稳压电源E        H．电阻箱
I．开关S，导线若干
为了减小实验误差，需进一步测其电阻而采用伏安法，则上述器材中应选用的实验器材有（填代号）______．请在方框内设计最合理的电路图并实物连线．但用该电路电阻的测量值______真实值（选填大于、等于或小于）．如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出计算电阻率______

Answer

Ⅰ纸带做匀变速直线运动，由△x=at2可以求出纸带的加速度；根据纸带上两点间的距离，应用匀变速运动的速度公式与速度位移公式可以求出打第三个点时的速度．
Ⅱ（1）欧姆表指针示数与倍率的乘积是欧姆表示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；游标考查主尺示数与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；
（2）根据电源电动势选择电压表，根据通过待测电阻的最大电流选择电流表，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；为准确测量电阻阻值，应测多组实验数据，滑动变阻器可以采用分压接法，根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法，作出实验电路图，然后根据电路图连接实物电路图；根据电流表的接反分析实验误差．
【解析】
Ⅰ、电源频率是50Hz，打点计时器打点时间间隔T=0.02s，
纸带的加速度a===-940cm/s2=-9.40m/s2，
v22-v32=2ax23，v3=v2+aT，代入数据解得：v3=1.87m/s；
Ⅱ、（1）由图示多用电表可知，待测电阻阻值是6×1Ω=6Ω；由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数是2mm，
可动刻度示数是10.0×0.01mm=0.100mm，则螺旋测微器示数是2mm+0.100mm=2.100mm；由图示游标卡尺可知，
主尺示数是3.6cm=36mm，游标尺示数是2×0.1mm=0.2mm，则游标卡尺示数是36mm+0.2mm=36.2mm；
（2）实验需要G电源，I开关与导线，电源电动势为3V，因此电压表应选：A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）；
通过待测电阻的最大电流约为I===0.5A，则电流表应选：D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）；
为保证电路安全方便实验操作，滑动变阻器应选：E．滑动变阻器R1（0～5Ω，0.6A）；
故需要的实验器材是：A、D、E、G、I．
为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，==6，==250，＞，电流表应采用外接法，实验电路图如图甲所示，根据实验电路图连接实物电路图，如图乙所示；电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流测量值偏大，由R=可知，待测电阻测量值比真实值小．
由电阻定律可知，R=ρ=ρ=ρ，R=，则电阻率ρ=．

故答案为：Ⅰ、9.40，1.87；Ⅱ（1）6，2.100，36.2；
（3）A、D、E、G、I，电路图如图甲所示，实物电路图如图乙所示，小于，．