Question

Ⅰ（1）某同學用圖示裝置“探究功與物體速度變化的關(guān)系”．下列操作正確的是：______
A、用同一根橡皮筋，每次從不同位置釋放小車，可以得到不同的彈力做的功
B、每次從同一位置釋放小車，如果用1根橡皮筋時，彈力做的功為W；用2根橡皮筋時，彈力做的功為2W；用3根橡皮筋時，彈力做的功為3W；…ks5u
C、紙帶上打出的點“兩端密，中間疏”，是因為橡皮筋彈力太小
D、紙帶上打出的點“兩端密，中間疏”，是因為木板傾角太小，沒有達到平衡阻力的目的
（2）在上述實驗中，該同學打出的一條紙帶如圖所示．若打點計時器連接電源的頻率為50Hz，則橡皮筋恢復原長時小車的速度為______m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

II．在測一節(jié)干電動勢和內(nèi)阻的實驗中，備有下列器材：
A．待測干電池（電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為4Ω）
B．電壓表V₁（量程0～2V，內(nèi)阻約為2000Ω）
C．電壓表V₂（量程0～6V，內(nèi)阻約為6000Ω）
D．電阻箱R₁（最大電阻99.9Ω，額定電流1A）
E．滑動變阻器R₂（最大電阻20Ω，額定電流2A）
F．滑動變阻器R₃（最大電阻200Ω，額定電流1A）ks5u
G．開關(guān)一個，導線若干
（1）為方便且能較準確地進行測量，電壓表應(yīng)選擇______，電阻箱或滑動變阻器應(yīng)選擇______（填寫器材前面的字母）．

（2）請在下面所給虛線框內(nèi)畫出利用所選器材測干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗電路圖．
（3）某同學在實驗中得到了多組路端電壓和外電阻的數(shù)據(jù)，對所得數(shù)據(jù)進行處理后，在坐標紙上作出了如圖所示圖線．由圖線得出：干電池的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ、實驗中為了確保橡皮筋拉力為小車的外力，需要進行平衡摩擦力的操作，小車的整個運動過程是，小車在橡皮條的拉力作用下先加速運動，當橡皮條恢復原長時，小車由于慣性繼續(xù)前進，做勻速運動，明確實驗原理即可正確解答本題；
II．（1）實驗中要能保證安全和準確性，根據(jù)干電池的電動勢可選出電壓表；本實驗中采用電壓表及電阻箱測量電動勢和內(nèi)電阻；故只能選用電阻箱；
（2）本實驗應(yīng)采用電阻箱和電壓表聯(lián)合測量，由實驗原理可得出電路原理圖；
（3）由原理利用閉合電路歐姆定律可得出表達式，由數(shù)學關(guān)系可得出電動勢和內(nèi)電阻．
解答：解：（1）A、當橡皮筋伸長量按倍數(shù)增加時，功并不簡單地按倍數(shù)增加，變力功一時無法確切測算．因此我們要設(shè)法回避求變力做功的具體數(shù)值，可以用一根橡皮筋做功記為W，用兩根橡皮筋做功記為2W，用三根橡皮筋做功記為3W…，從而回避了直接求功的困難，故A錯誤，B正確；
C、該是實驗中要進行平衡摩擦力的操作，正常情況是紙帶上打出點先逐漸增大，后間距不變，即小車先加速后勻速，若兩端密、中間疏則說明小車后來做減速運動，這說明沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠，即沒有使木板傾斜或傾角太小，故C錯誤，D正確．
故選BD
（2）橡皮筋恢復原長時小車做勻速運動，根據(jù)紙帶可知勻速運動時兩個點之間的位移約為0.0178m，所以v==m/s=0.860m/s
故答案為：（1）BD；（2）0.860m/s
II．（1）由題意可知，電源電動勢為1.5V，則電壓表應(yīng)選B；
由于題目中沒有給出電流表，故只能用電阻箱和電壓表配合，故只能選取電阻箱；故選D；
（2）本實驗中采用伏阻法測量，故將電阻箱串聯(lián)在電源兩端，電壓表并聯(lián)，原理圖如下圖；

（3）由閉合電路歐姆定律可知，U=
變形得：
由圖象圖象的截距表示內(nèi)電阻的倒數(shù)，故r==3.3Ω；
斜率等于==
解得：E=1.4 V
故答案為：（1）BD；（2）如上圖所示；（3）1.4，3.3．
點評：（1）明確實驗原理是解決本題的關(guān)鍵，因此要分析清楚小車的運動，小車先加速后勻速，同時加強基礎(chǔ)物理知識在實驗中的應(yīng)用．
（2）本題為設(shè)計性實驗，在解題時應(yīng)注意明確實驗的原理；并且要由實驗原理結(jié)合閉合電路歐姆定律得出表達式，由圖象得出電動勢和內(nèi)電阻．