Question

（I）小明根据对机动车行驶速度的限制和在同样的道路上，对不同车型的限制车速不一样，由此猜想：物体的动能大小可能与其速度、质量有关：于是设计了如图1所示的实验进行探究，让小球从光滑斜槽轨道上静止滑下，进入光滑水平滑槽与固定在水平滑槽右端的一轻质自然长度的弹簧相接触并压缩，弹簧被压缩得越短，弹簧的弹性势能越大，说明小球的动能就越大．实验测得的数据如下表一、表二

表一：当小球质量m=0.1kg时

实验序号	小球在斜槽上的高度h/cm	小球到达水平槽时的速度t/cm?s-1	弹簧的压缩长度△x/cm
1	20	198	4.9
2	50	314	7.9
3	80	400	10.0

表二：当小球在斜槽上高度h=0.8m时

实验序号	小球的质量m/kg	小球到达水平槽时的速度t/cm?s-1	弹簧的压缩长度△x/cm
1	0.05	397	7.1
2	0.1	400	10.0
3	0.2	398	14.1

（1）由上表一、表二可知：小球运动速度大小由______决定；影响小球动能因素与小球的______有关．
（2）本实验中该同学采用的研究方法有（ ）
A、转换法       B．类比法       C．控制变量法       D、模拟法
（II）为了测定一个待测电阻R_n的阻值，实验室提供如下器材：电池、电流表A₁、电流表A₂、滑动变阻器R、定值电阻R、电键S、导线若干．小李同学用所提供的器材，设计了如图2（甲）所示的电路图．
（1）请根据设计的电路图，在实物图2（乙）中用笔画代替导线，把连接图补充完整．
（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片P应调到______端（选填“a”或“b”）
（3）实验中调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，记录下此时电流表A₁、A₂的示数分別是I₁和I₂，则待测电阻R的表达式：R_x=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）分析表一和表二的数据即可得出决定小球运动速度大小的因素和影响动能大小的因素；根据实验的目的和表格中的变量和不变量即可判断本实验所采用的研究方法．
（2）①由电路图可知，滑动变阻器和电流表A₂位于干路上，连接实物图时滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
②为防止电路中电流过大烧坏电路元件、保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处；
③根据并联电路的电流特点求出通过R_x的电流，根据欧姆定律分别表示出两支路的电流，利用并联电路各支路的电压相等得出等式，解等式即可求出待测电阻的阻值．
解答：解：I、（1）分析表一中的第二列和第三列数据可知，小球到达水平槽时的速度随小球在斜槽上高度的增加而变大，即小球运动速度大小由小球在斜槽上的高度决定的；
分析表一、表二的第二列和第三列可知，影响小球动能因素与小球的质量和速度有关．
（2）由两个表格数据可知，在探究动能与速度关系时控制了质量不变，探究动能与质量的关系时控制了速度不变；
动能的大小都是通过弹簧被压缩的长度来体现的，故本实验所采用的探究方法有控制变量法和转换法．
故答案为：（1）小球斜槽上的高度；质量和速度；
（2）A、C．
Ⅱ、（1）滑动变阻器的任意下方接线柱与待测电阻或定值电阻的左侧连接，待测电阻的右端与电流表A₂的负接线柱连接即可，如下图所示：

（2）闭合开关前保护电路的滑动变阻器处于最大阻值的b端；
（3）定值电阻和待测电阻并联，电流表A₁测R支路的电流，A₂测干路电流，
通过Rx的电流I_x=I₂-I₁，
因并联电路各支路两端的电压相等，
所以U=U_x，即I₁R=（I₂-I₁）R_x，
解得：R_x=．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）b；
（3）．
点评：解决本题的关键：一是掌握探究影响动能大小因素的实验方法，即控制变量法和转换法；二是看懂电路图、明白测待测电阻实验的方法，并会连接实物图；三是能分析实验数据得出结论．