Question

(1)（6分）用自由落體法進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)

①實(shí)驗(yàn)完畢后選出一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電。用刻度尺測(cè)得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重物的質(zhì)量為1.00kg，取g=10.0m/s²。甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了________J；此時(shí)重物的動(dòng)能比開(kāi)始下落時(shí)增加了_______J。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

②乙同學(xué)利用他自己實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫(huà)出了如圖的圖線。圖線未過(guò)原點(diǎn)O的原因是___________________ 。

（2）實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)備了下列器材：

待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻約1.0Ω）

電流表G（滿偏電流1.5mA，內(nèi)阻10Ω）

電流表A（量程0~0.60A，內(nèi)阻約0.10Ω）

滑動(dòng)變阻器R₁（0~20Ω，2A）

滑動(dòng)變阻器R₂（0~100Ω，1A）

定值電阻R₃=990Ω、開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干

①小明同學(xué)選用上述器材（滑動(dòng)變阻器只選用了一個(gè)）測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。為了能較為準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量和操作方便，實(shí)驗(yàn)中選用的滑動(dòng)變阻器，應(yīng)是      。（填代號(hào)）

②請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出他的實(shí)驗(yàn)電路圖。

③右下圖為小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的I₁—I₂圖線（I₁為電流表G的示數(shù)，I₂為電流表A的示數(shù)），由該圖線可得：被測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=           V，內(nèi)電阻r=           Ω。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）①  1.80；1.71  ②先釋放重物，再接通計(jì)時(shí)器電源(“打下第一個(gè)點(diǎn)時(shí)重物已經(jīng)有速度”也對(duì))  

（2）①R₁ 滑動(dòng)變阻器；②如圖；③1.46—1.48，0.76—0.78

【解析】

試題分析：

（1）

①  減少的重力勢(shì)能大小為 

②先求出B點(diǎn)的速度，B點(diǎn)速度大小等于AC中間時(shí)刻速度，則

那么B處的動(dòng)能為

 ②先釋放重物，再接通計(jì)時(shí)器電源(“打下第一個(gè)點(diǎn)時(shí)重物已經(jīng)有速度”也對(duì))

（2）

①滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁ ，這是由于電路中最大電流約為，而滑動(dòng)變阻器2最大電流小于此電流，則不安全，所以選用1。

②由于電流計(jì)量程電流遠(yuǎn)小于干路中允許的電流，則不可以直接測(cè)電源上流過(guò)電流，我們可以使其與定值電阻相連接，使之相當(dāng)于一電壓表，如圖所示。

③根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：

整理得

數(shù)據(jù)處理：將圖像所給圖像延長(zhǎng)與縱軸及橫軸相交如圖所示，得斜率大小為k=，縱軸截距為1.47×10^-3A，

又由于斜率大小為，縱軸截距為，代入數(shù)據(jù)得：

E=1.47V，r=0。76Ω

說(shuō)明：讀數(shù)存在誤差，則E的范圍可1.46—1.48，內(nèi)阻范圍為0.76—0.78