Question

實(shí)驗題
（Ⅰ）把兩個大小相同、質(zhì)量不等的金屬球用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕彈簧，置于光滑的水平桌面上，如圖所示．燒斷細(xì)線，觀察兩球的運(yùn)動情況，進(jìn)行必要的測量，研究物體間相互作用時的守恒量：
（1）實(shí)驗器材除了兩個金屬球、輕彈簧、細(xì)線、重錘線、白紙、復(fù)寫紙外，還要有：______
（2）需要直接測量的數(shù)據(jù)是：______
（3）根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)可以推測實(shí)驗中的守恒量是：______（A動能，B動量p=mv，C速度）
（Ⅱ）某同學(xué)從小販那里低價買了一個手機(jī)，先欲通過對手機(jī)電池（如圖）的電動勢和內(nèi)阻的測試來判斷手機(jī)的性能，請利用學(xué)過的知識幫他設(shè)計這個實(shí)驗．可供選擇的器材見表所列，該同學(xué)的前期工作如下：

電流表A（0.6A，3A  r=2Ω）

電壓表V1（3V，15V   r=1000Ω）

滑動變阻器R1（0～10Ω  1A）

滑動變阻器R2（0～1000Ω  200mA）

待測電池

電鍵、導(dǎo)線若干．

1請根據(jù)現(xiàn)有器材設(shè)計電路圖，其中滑動變阻器應(yīng)選則______．

②根據(jù)你設(shè)計的電路圖，完成實(shí)物電路的連接（注意量程的選擇）
（注：原創(chuàng)，現(xiàn)在我省手機(jī)的普及程度很高，但市場上出現(xiàn)了很多山寨機(jī)，通過對電板的測試，有助于我們判斷手機(jī)性能的好壞）

Answer 1

【答案】分析：（1）兩球做平拋運(yùn)動，由于高度相等，則平拋的時間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時間作為時間單位，小球的水平位移可替代平拋運(yùn)動的初速度．將需要驗證的關(guān)系速度用水平位移替代．
（2）電池的內(nèi)阻較小，滑動變阻器的阻值變化范圍不宜太大，本題用閉合電路歐姆定律列式求解電源內(nèi)阻，按要求即可畫出電路圖；調(diào)節(jié)滑動變阻器，測量電流表及電壓表的示數(shù)，根據(jù)閉合電路歐姆定律列式即可求解．
解答：解：（Ⅰ）取小球1的初速度方向為正方向，兩小球質(zhì)量和平拋初速度分別為m₁、m₂，v₁、v₂，平拋運(yùn)動的水平位移分別為S₁、S₂，平拋運(yùn)動的時間為t．
        需要驗證的方程：0=m₁v₁-m₂v₂
                 又v₁=，
代入得到m₁S₁=m₂S₂
故需要測量兩小球的質(zhì)量m₁和m₂，兩小球落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離S₁，S₂
所以還需要的器材為刻度尺、天平，守恒量為動量
故答案為：天平、刻度尺；兩小球的質(zhì)量m₁和m₂，兩小球落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離S₁，S₂；B
（Ⅱ）電池的內(nèi)阻較小，滑動變阻器的阻值變化范圍不宜太大，所以選R₁（0～10Ω  1A）比較合適；
本題用閉合電路歐姆定律列式求解電源內(nèi)阻，滑動變阻器與電流表串連接入電源，電壓表接在電阻箱兩端，電路圖如圖所示：
根據(jù)電路圖連接好實(shí)物圖如下，
注意電池的電壓是3.7V，選擇正確的量程．
故答案為：R₁；如圖所示．
點(diǎn)評：（1）本題是運(yùn)用等效思維方法，平拋時間相等，用水平位移代替初速度，這樣將不便驗證的方程變成容易驗證．
（2）本題主要運(yùn)用閉合電路歐姆定律列方程求解電源內(nèi)阻，難度適中．