题目内容
8．关于做“测电源电动势和内电阻”的实验（1）有同学按图（a）电路进行连接，他用到的6根导线是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf，由于其中混进了一根内部断开的导线，所以当他按下开关后，发现两个电表的指针均不偏转，他用多用表的电压档测量bc′间的电压，读数约为1.5V（已知电池电动势约为1.5V），根据上述现象可推得，这6根导线中可能哪几根内部是断开的？答：bb′、cc′（写导线编号）．为了确定哪一根导线的内部是断开的，他至少还要用多用表的电压档再测量几次？答：1次
（2）排除故障后，该同学通过改变滑动变阻的电阻，测得了6组U、I的数据，根据第1、2、3、4、5和6组的数据，他在U-I图上标出了这些数据点，并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U-I图线[如图（b）所示]，由这一图线，可求得电源的电动势E为1.45V，内电阻r为0.5Ω．如果他不利用这一图线，而是利用任意两组U、I数据，那么当他选择哪二组数据时求出的E、r值误差最大？答：2、3（写数据组编号）
分析 （1）电路故障问题涉及到欧姆定律、闭合电路欧姆定律及电路的串并联知识，一般是先用电压表从电源两端开始，再逐级往下测量，最后找出故障．
（2）明确闭合电路欧姆定律以及伏安特性曲线的应用即可求得电动势和内电阻．
解答 解：（1）、根据欧姆定律及电压就是电势之差原理可知，电压表在b、c间示数等于电动势，说明b、c间不含源电路间断路，及bb′、cc′间可能断路，因此，至少再测量一次才能确准到底是哪段断路．
故答案为：bb′、cc′，1
（2）、根据闭合电路欧姆定律知，U-I图象的纵轴截距是电动势，斜率的绝对值是电源内电阻，可得：E=1.45V（或1.46、1.44）；r=$\frac{1.45-0.7}{1.5}$=0.5Ω（或0.51、0.49）；，如果不通过图象而只取两点显然2、3两组误差最大．
故答案为：（1）bb′、cc′；1；（2）1.45；0.5；2、3
点评 电路故障常见的有短路和断路两种情况，实际是断路情况多，判定时一般先用电压表测电压，先判断电源是否完好，再判断其它电路；根据U-I图象求内电阻时特别注意“斜率”的含义，既不要用纵轴截距除以横轴截距算做内电阻．
练习册系列答案
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18．
如图所示为甲、乙两质点在同一直线上运动的x-t图象，以甲的出发点为原点，出发时间即为计时的起点，则下列说法中正确的是（ ）
如图所示为甲、乙两质点在同一直线上运动的x-t图象，以甲的出发点为原点，出发时间即为计时的起点，则下列说法中正确的是（ ）| A． | 甲、乙同时出发 | |
| B． | 甲开始运动时，乙在甲的前面x0处 | |
| C． | 甲、乙运动方向不同 | |
| D． | 甲在途中停止了一段时间，而乙没有停止，做的是匀速直线运动 |
如图所示，电源电动势E=6V、内阻r=lΩ，标有“3V，6W”的灯泡L恰能正常发光，电动机M的绕线电阻R=0.5Ω，求：
16．某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．
实验步骤：
①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．
②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离（即橡皮筋的长度l）．每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：
③找出②中F=2.50N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FOO′．
④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB．
完成下列作图和填空：
（1）利用表中数据在图丙的坐标纸上画出F-l图线，根据图线求得l0=10.0cm．
（2）测得OA=6.00cm，OB=7.60cm，则FOA的大小为1.8N．
（3）根据给出的标度，在图丁中作出FOA和FOB的合力F′的图示．
（4）通过比较F′与F00'的大小和方向，即可得出实验结论．
实验步骤：
①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．
②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离（即橡皮筋的长度l）．每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：
| F/N | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
| l/cm | l0 | 10.97 | 12.02 | 13.00 | 13.98 | 15.05 |
④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB．
完成下列作图和填空：
（1）利用表中数据在图丙的坐标纸上画出F-l图线，根据图线求得l0=10.0cm．
（2）测得OA=6.00cm，OB=7.60cm，则FOA的大小为1.8N．
（3）根据给出的标度，在图丁中作出FOA和FOB的合力F′的图示．
（4）通过比较F′与F00'的大小和方向，即可得出实验结论．
20．
如图所示，一根长为l的轻质软绳一端固定在O点，另一端与质量为m的小球连接，初始时将小球放在与O点等高的A点，OA=$\frac{3}{5}l$，现将小球由静止状态释放，则当小球运动到O点正下方时，绳对小球拉力为（ ）（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8）
如图所示，一根长为l的轻质软绳一端固定在O点，另一端与质量为m的小球连接，初始时将小球放在与O点等高的A点，OA=$\frac{3}{5}l$，现将小球由静止状态释放，则当小球运动到O点正下方时，绳对小球拉力为（ ）（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8）| A． | 2mg | B． | 3mg | C． | $\frac{247}{125}$mg | D． | $\frac{303}{125}$mg |
17．现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图1所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t．用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度．用g表示重力加速度．完成下列填空和作图：
（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为Mg$\frac{h}{d}$s-mgs，动能的增加量可表示为$\frac{1}{2}（M+m）\frac{b^2}{t^2}$．若在运动过程中机械能守恒，$\frac{1}{t^2}$与s的关系式为$\frac{1}{t^2}$=$\frac{{2（M\frac{h}{d}-m）gs}}{{（M+m）{b^2}}}$．
（2）多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值．如果如表所示：
以s为横坐标，$\frac{1}{t^2}$为纵坐标，在对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k=2.39×104m-1•s-2（保留三位有效数字）．由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出$\frac{1}{t^2}$-s直线的斜率k0，将k和k0进行较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律．
（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为Mg$\frac{h}{d}$s-mgs，动能的增加量可表示为$\frac{1}{2}（M+m）\frac{b^2}{t^2}$．若在运动过程中机械能守恒，$\frac{1}{t^2}$与s的关系式为$\frac{1}{t^2}$=$\frac{{2（M\frac{h}{d}-m）gs}}{{（M+m）{b^2}}}$．
（2）多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值．如果如表所示：
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| s/m | 0.600 | 0.800 | 1.000 | 1.200 | 1.400 |
| t/ms | 8.22 | 7.17 | 6.44 | 5.85 | 5.43 |
| $\frac{1}{{t}^{2}}$/104s-2 | 1.48 | 1.95 | 2.41 | 2.92 | 3.39 |
18．在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度a和力F的关系的有关资料记录在表1中，将测得的反映加速度a和质量M的关系的资料列在表2中
表1
表2
根据图中所列数据，分别画出了a-F、a-$\frac{1}{M}$ 图象；
（1）从图象可以判定：当M一定时，a与F的关系为成正比；当F一定时，a与M的关系为成反比；（用文字描述）
（2）由a-F图象可知M=0.50kg；
（3）由a-$\frac{1}{M}$ 图象可知F=4N．
表1
| a/（m•s-2） | 1.98 | 4.06 | 5.95 | 8.12 |
| F/N | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 |
| a/（m•s-2） | 2.04 | 2.66 | 3.23 | 3.98 |
| $\frac{1}{M}$/（kg-1） | 0.50 | 0.67 | 0.80 | 1.00 |
（1）从图象可以判定：当M一定时，a与F的关系为成正比；当F一定时，a与M的关系为成反比；（用文字描述）
（2）由a-F图象可知M=0.50kg；
（3）由a-$\frac{1}{M}$ 图象可知F=4N．