Question

（1）在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，質量m=1.00kg重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點．如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續點（其他點未畫出）．已知打點計時器每隔0.02s打一次點，當地的重力加速度g=9.80m/s²．那么：
①紙帶的______端（選填“左”或“右’）與重物相連；
②根據圖上所得的數據，應取圖中O點和______點來驗證機械能守恒定律；
③從O點到所取點，重物的重力勢能減少量△E_P=______J，動能增加量△E_K=______J；（結果均取3位有效數字）
（2）某同學利用電流表和電阻箱測量電池組的電動勢和內阻，實驗原理如圖10．
①實驗的主要步驟如下：
A．檢查并調節電流表指針指零，將開關K斷開，按照電路圖連線．
B．調節電阻箱R的阻值至______．
C．將開關K閉合，逐漸調節R使電流表指針有足夠的偏轉，記下此時______和______．
D．改變R的阻值測出幾組I隨R變化的數據，做出的圖線如圖1所示．

②由作出圖線（如圖2所示），由圖2可求得電動勢E=______V，內阻r=______Ω（取兩位有效數）．
③由于電流表不是理想電流表，所以測得電源內阻比實際值偏______（填“大”或“小”）

Answer 1

【答案】分析：（1）①重物下落時做勻加速運動，故紙帶上的點應越來越遠，根據這個關系判斷那一端連接重物．
②驗證機械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能△Ep=mgh和增加的動能△E_k=mv²之間的關系，所以我們要選擇能夠測h和v的數據．
③減少的重力勢能△Ep=mgh，增加的動能△E_k=mv²，v可由從紙帶上計算出來．
（2）①實驗中采用電阻箱與電流表串聯的方式連接電路，按照先安裝儀器再進行實驗的步驟進行實驗，根據實驗的原理將步驟補充完整；
②由閉合電路歐姆定律可得出函數關系，結合圖象中斜率及截距的含義，得出電動勢和內電阻；
③電流表不是理想電流表，說明電流表內阻不能忽略，分析電流表內阻對電路的影響可得出測量值的誤差分析．
解答：解：（1）①重物下落時做勻加速運動，故紙帶上的點應越來越遠，故應該是左端連接重物．
②驗證機械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能△Ep=mgh和增加的動能△E_k=mv²之間的關系，所以我們要選擇能夠測h和v的數據．AC無法計算出其速度值，故選B點．
③減少的重力勢能△Ep=mgh=1×9.8×19.2×10^-2=1.88J
v_B=×10^-2m/s=1.92m/s；
故動能的增加量△E_K=mv_B ²=1.84J；
（2）①B、為了保證電路的安全，開始時滑動變阻器應滑到接入電阻最大值處；
C、實驗中應記錄電流表及電阻箱的示數；
②由閉合電路歐姆定律可知：
E=I（R+r）
變形得：，故圖象中斜率等于E，故E=V=2.8V；
截距為-r=-1Ω，故r=1Ω；
③由于電流表內阻不能忽略，而實驗中沒有考慮電流表內阻，故實驗中求出的電阻，應為電源內阻及電流表內阻之和；故測量值比真實值偏大；
故答案為：
（1）①左     ②B ③1.88；   1.84 
（2）①最大值     電阻箱的阻值，電流表的示數．
②2.8V（2.6V～3.0V）  1.0Ω（0.6～1.0）
③大．
點評：（1）機械能守恒定律的實驗中，由于阻力的影響，動能的改變量略小于重力勢能的改變量；
②測電動勢和內電阻的實驗方法多變，要充分理解閉合電路的歐姆定律的實驗原理，靈活地選取實驗方法，并能正確列出合理的閉合電路歐姆定律的表達式，并用好圖象法得出正確的結果．