Question

Ⅰ（1）某同學(xué)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(shí)，彈力做的功為W；用2根橡皮筋時(shí)，彈力做的功為2W；用3根橡皮筋時(shí)，彈力做的功為3W；…ks5u
C、紙帶上打出的點(diǎn)“兩端密，中間疏”，是因?yàn)橄鹌そ顝椓μ��?br />D、紙帶上打出的點(diǎn)“兩端密，中間疏”，是因?yàn)槟景鍍A角太小，沒(méi)有達(dá)到平衡阻力的目的
（2）在上述實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)打出的一條紙帶如圖所示．若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接電源的頻率為50Hz，則橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)小車的速度為_(kāi)_____m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

II．在測(cè)一節(jié)干電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：
A．待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器R₂（最大電阻20Ω，額定電流2A）
F．滑動(dòng)變阻器R₃（最大電阻200Ω，額定電流1A）ks5u
G．開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，電壓表應(yīng)選擇______，電阻箱或滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇______（填寫(xiě)器材前面的字母）．

（2）請(qǐng)?jiān)谙旅嫠�給虛線框內(nèi)畫(huà)出利用所選器材測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了多組路端電壓和外電阻的數(shù)據(jù)，對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，在坐標(biāo)紙上作出了如圖所示圖線．由圖線得出：干電池的電動(dòng)勢(shì)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(shí)驗(yàn)中為了確保橡皮筋拉力為小車的外力，需要進(jìn)行平衡摩擦力的操作，小車的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程是，小車在橡皮條的拉力作用下先加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)橡皮條恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小車由于慣性繼續(xù)前進(jìn)，做勻速運(yùn)動(dòng)，明確實(shí)驗(yàn)原理即可正確解答本題；
II．（1）實(shí)驗(yàn)中要能保證安全和準(zhǔn)確性，根據(jù)干電池的電動(dòng)勢(shì)可選出電壓表；本實(shí)驗(yàn)中采用電壓表及電阻箱測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；故只能選用電阻箱；
（2）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用電阻箱和電壓表聯(lián)合測(cè)量，由實(shí)驗(yàn)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(dá)式，由數(shù)學(xué)關(guān)系可得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．
解答：解：（1）A、當(dāng)橡皮筋伸長(zhǎng)量按倍數(shù)增加時(shí)，功并不簡(jiǎn)單地按倍數(shù)增加，變力功一時(shí)無(wú)法確切測(cè)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(cuò)誤，B正確；
C、該是實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行平衡摩擦力的操作，正常情況是紙帶上打出點(diǎn)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(shuō)明小車后來(lái)做減速運(yùn)動(dòng)，這說(shuō)明沒(méi)有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠，即沒(méi)有使木板傾斜或傾角太小，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選BD
（2）橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)小車做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)紙帶可知?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)兩個(gè)點(diǎn)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(dòng)勢(shì)為1.5V，則電壓表應(yīng)選B；
由于題目中沒(méi)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(shí)驗(yàn)中采用伏阻法測(cè)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(diǎn)評(píng)：（1）明確實(shí)驗(yàn)原理是解決本題的關(guān)鍵，因此要分析清楚小車的運(yùn)動(dòng)，小車先加速后勻速，同時(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)物理知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．
（2）本題為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在解題時(shí)應(yīng)注意明確實(shí)驗(yàn)的原理；并且要由實(shí)驗(yàn)原理結(jié)合閉合電路歐姆定律得出表達(dá)式，由圖象得出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．