Question

（1）某同學用打點計時器測量做勻速直線運動的物體的加速度，電源頻率f=50Hz，在紙帶上打出的點中，選出零點，每隔4個點取1個技術點，因保存不當，紙帶被污染，如圖所示，A、B、C、D是本次排練的4個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)點到零點的距離：S_A-16.6mm、S_B=126.5mm、S_D=624.5mm
若無法再做實驗，可由以上信息推知：
①相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為

 

 s；
②打 C點時物體的速度大小為

 

 m/s（取2位有效數(shù)字）
③物體的加速度大小為

 

（用S_A、S_B、S_D和f表示）
（2）在探究小燈泡的伏安法測電阻實驗中，所用器材有燈泡I，量程恰當?shù)碾娏鞅鞟和電壓表V，直流電源的滑動變阻器R、電鍵S等，要求燈泡兩端電壓從OV表開始變
①實驗中滑動變阻器應采用

 

 接法（“分壓”或“限流”） 
②某同學已連接如圖Ⅰ所示的電路，在連接最后一根導線的c端到直流電源正析之前，請指出其中僅有的2個不當之處，并說明如何改正A：

 

B：

 

③分別測得兩只燈泡l₁和l₂ 的伏安特性曲線如圖Ⅱ中Ⅰ和Ⅱ所示，然后將燈泡l₁、l₂與電池組（電動勢和內(nèi)阻均衡定）連成題圖Ⅲ所示電路．多次測量后得到通過l₁和l₂的電流平均值分別為0.30A和0.60A．
A．在圖Ⅱ畫出電池組路端電壓U和電流I的關系曲線．
B．由該曲線可知電池組的電動勢為

 

V，內(nèi)阻為

 

Ω（取兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）打點計時器接在頻率為50Hz電路中，從而得出點與點的時間間隔．當紙帶做勻變速直線運動時，中間時刻的速度等于這段時間內(nèi)的平均速度．最后加速度可由相等時間內(nèi)的位移之差來算出．
（2）由于要求燈泡兩端電壓從OV開始變化，所以滑動變阻器必須分壓式接法．從圖中可知，電鍵處于閉合狀態(tài)，同時滑動觸頭也在不當位置．兩只燈泡l₁和l₂ 的伏安特性曲線如圖Ⅱ中Ⅰ和Ⅱ所示，結合圖Ⅲ所示電路，可以畫出閉合電路的路端電壓與電流的圖象．從而讀出電源的電動勢，算出電源的內(nèi)電阻．

解答：解：（1）①打點計時器打出的紙帶每隔4個點選擇一個計數(shù)點，則相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為T=0.1s．
②根據(jù)BD間的平均速度等于C點的瞬時速度得：vC=

sD-sB

2T

=2.5m/s
③勻加速運動的位移特征是相鄰的相等時間間隔內(nèi)的位移以aT²均勻增大，有BC=AB+aT²，CD=BC+aT²=AB+2aT²，BD=2AB+3aT²，所以a=

(sD-sB)-2×(sB-sA)

3T2

=

(sD-3sB+2sA)f2

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（2）①探究小燈泡的伏安特性曲線要求電壓從0到額定電壓變化，所以滑動變阻器必須采用分壓解法．
②在連接線路時必須將每個開關斷開，而圖中是閉合的這是第一個錯誤．連好線路后在閉合開關前需要將限流滑動變阻器調(diào)到阻值最大，將分壓滑動變阻器調(diào)到輸出為0端，在圖中是b端，以保護電源和電表．
③描繪電源的伏安特性曲線要求外電阻變化測定對應的多組路端電壓和電流，本實驗中用兩個小燈泡來改變外電阻獲得兩組電流值，然后在小燈泡的伏安特性曲線上查出對應的電壓，用兩個坐標點描繪圖象．為描繪準確可以先進行理論計算，首先查出兩坐標為（0.30A，3.8V）和（0.60A，3.0V），則內(nèi)阻為r=

3.8-3.0

0.6-0.3

=2.7Ω，電動勢為E=4.6V，然后作出準確圖象如圖．
故答案為：（1）①0.1s       ②2.5 m/s      ③

(sD-3sB+2sA)f2

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（2）①分壓       ②A．電鍵不應閉合，應處于斷開狀態(tài)    B．滑動變阻器的滑動觸頭P位置不當，應將其置于b端       ③4.6V   2.7Ω．

點評：平均速度等于某點的瞬時速度除勻速直線運動外，還可能是勻變速直線運動．同時巧用了相鄰的相等時間間隔內(nèi)的位移以aT²均勻增大來求出加速度大�。�
當電路中的路端電壓與電流圖象與負載的電壓與電流圖象相交時，則交點表示它們的電流．原因是負載與電源相串聯(lián)．而路端電壓與電流的圖象的縱交點是表示電源的電動勢，橫交點表示短路電流．