Question

Ⅰ．為了探究功與物體速度變化的關系，現提供如圖所示的裝置．實驗中將滑塊（滑塊上有可以放鉤碼的盒子）及鉤碼放在水平氣墊導軌上，通過細線與鉤碼相連，滑塊在鉤碼的作用下從導軌上固定位置由靜止開始滑動，然后由光電門記下擋光條通過光電門的時間，再有導軌標尺測出滑塊起始位置到光電門的距離．從盒子中取出鉤碼（每只鉤碼相同）加掛在細線另一端，重復以上過程，將每次鉤碼的個數及滑塊通過光電門的時間記錄在表格中，分析實驗數據得出實驗結論．
（1）實驗中用20分度游標卡尺測出擋光條的度如圖所示，則擋光條的寬為

 

mm．

（2）實驗記錄了4組數據如下面表格，請在下面的坐標紙上作出相關物理量的圖象，標清橫軸和縱軸所代表的物理量及單位標度；并由圖象分析得出結論：

 

．

實驗數	鉤碼數n （橫坐標）	通過時間t（s）	1 t2 （s-2） （縱坐標）
1	1	0.80
2	2	0.57
3	3	0.46
4	4	0.40

Ⅱ．現在用以下器材測量兩節舊干電池的電動勢E和內阻r，器材如下：
待測電源電動勢E約為3V，內阻約為0.5Ω．
電流表A₁：量程300mA，內阻R_A1=1Ω．
電流表A₂：量程600mA，內阻R_A2約為0.6Ω．
電阻箱R：電阻范圍0～999.9Ω．
滑線變阻器R₀：總電阻1800Ω，允許最大電流0.1A．
開關和導線若干．
要求精確測量E、r的值，完成以下要求：
電流表選擇

 

，完成實驗電路圖，標清每個電路元件的符號．

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．
（2）建立坐標系的物理量，采用描點法畫圖．
為了說明兩個物理量是否成正比，我們應該作出兩個物理量的圖象，看是否為過原點的一條傾斜直線．
Ⅱ．實驗中采用的是電阻箱和電流表的方式測定電動勢和內電阻；根據實驗的原理完成實驗電路圖．

解答：解：Ⅰ．（1）游標卡尺的固定刻度讀數為6mm，游標讀數為0.05×15=0.75mm，所以最終讀數為6.75mm．
（2）用縱軸表示通過時間t的平方倒數、橫軸表示鉤碼數，連線時應盡量使描出的點落在直線上，不能落在直線上的點盡量分布在直線兩側．

從圖象上可以知道

1

t2

∝n，
滑塊合外力等于鉤碼的重力，
光電門記下擋光條通過光電門的時間，所以速度v=

d

t

，而d不變，所以

1

t2

∝v²，
所以滑塊獲得的速度平方v²與合外力所做的功W成正比．
Ⅱ．測電動勢和內電阻，只需得出電流值及外電阻的阻值即可，
待測電源電動勢E約為3V，內阻約為0.5Ω．電阻箱R：電阻范圍0～999.9Ω．
所以為了電流表讀數更精確，應該選用較小量程的電流表，故選A₁，
采用安阻法連接電路圖．

故答案為：
Ⅰ．（1）6.75mm
（2）物體獲得的速度平方v²與合外力所做的功W成正比
Ⅱ．A₁，見圖

點評：解決本題的關鍵掌握游標卡尺和螺旋測微器的讀數方法，注意游標卡尺不需估讀，
描點法畫圖時應該擬合成一條圓滑的曲線或直線，不可畫成折線．
用數學圖象處理物理量間的關系是常見的方法．