Question

（1）如图a是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带．


①打点计时器电源频率为50Hz． A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，F点由于不清晰而未画出．试根据纸带上的数据，推测F点的位置并在纸带上标出，算出对应的速度v_F=______m/s（计算结果保留两位有效数字）
②图b是某同学根据纸带上的数据，作出的v-t图象．根据图象，t=0时的速度v=______m/s、加速度a=______m/s²（计算结果保留两位有效数字）
（2）用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节干电池的电动势和内阻．
①将图c的实物连接成可完成实验的电路．
②完成以下步骤的相关内容：
（i）将多用电表的选择开关旋转至______挡（填“Ω×1”、“直流电压2.5V”或“直流电流100mA”）．
（ii）调节电阻箱，示数如图d所示，读得电阻值R₁=______Ω
（iii）合上开关，从多用表上读得数值为x₁．
（iv）重复（ii）、（iii），收集多组R和x的数据．
③某同学根据他设计的实验以及收集到的数据，作出了如图e所示的R-图线，由此可知，干电池的电动势E=______V（计算结果保留三位有效数字）；图线纵轴截距的绝对值代表______的电阻之和．

Answer 1

【答案】分析：（1）①根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解；根据△x=aT²列式求解加速度；
②速度时间图象的纵轴截距表示初速度，斜率表示加速度
（2）①可以使用伏阻法测电源电动势与内阻，也可以使用安阻法测电源电动势与内阻，根据伏阻法与安阻法测电源电动势与内阻的原理连接实物电路图．
②根据所选测量方法确定多用电表选择开关位置；电阻箱示数等于各旋钮示数与倍率乘积之和．
③应用安阻法测电阻，由闭合电路欧姆定律写出函数表达式，然后根据图象求出电动势，找出截距的含义．
解答：解：（1）①平均速度等于中间时刻的瞬时速度，
故v_F===0.70m/s；
根据公式△x=aT²，有BC-AB=aT²，
解得：a==5.0m/s²；
EF=DE+△x=1.10cm+0.20cm=1.30cm，故F点位置如图所示；

②v-t 图象的斜率表示加速度，纵轴截距表示初速度，故v=0.20m/s，a==5.0m/s²．
（2）①安阻法测电源电动势与内阻的电路图如图甲所示；伏阻法测电源电动势与内阻的实验电路图如图乙所示；

②（i）采用安阻法测时选择开关应旋至“直流电流100mA”；采用伏阻法时，选择开关应应旋至“直流电压2.5V”．
（ii）由图示电阻箱可知，电阻箱示数是1×10Ω+2×1Ω=12Ω．
③采用安阻法测电源电动势与内阻时，E=I（r+R），则R=-r，图象为R-图象，图象斜率等于电源电动势，
E==V=1.46V；图象与纵轴交点截距是电路的总电阻，即干电池内阻与电阻箱阻值之和．
故答案为：（1）①如图所示，v_F=0.70； ②0.20；5.0；
（2）①电路图如图所示；②（i）“直流电压2.5V”或“直流电流100mA”．（ii）12；③1.46（1.41～1.49正确）；电表与干电池．
点评：（1）本题考查了利用匀变速直线运动的规律和推论解决问题的能力，同时注意图象法在物理实验中的应用．
（2）知道实验原理是正确解题的前提与关键，做实验题时首先要明确实验目的．