Question

（2011?福建模拟）Ⅰ（1）某同学用图示装置“探究功与物体速度变化的关系”．下列操作正确的是：

BD

A、用同一根橡皮筋，每次从不同位置释放小车，可以得到不同的弹力做的功
B、每次从同一位置释放小车，如果用1根橡皮筋时，弹力做的功为W；用2根橡皮筋时，弹力做的功为2W；用3根橡皮筋时，弹力做的功为3W；…ks5u
C、纸带上打出的点“两端密，中间疏”，是因为橡皮筋弹力太小
D、纸带上打出的点“两端密，中间疏”，是因为木板倾角太小，没有达到平衡阻力的目的
（2）在上述实验中，该同学打出的一条纸带如图所示．若打点计时器连接电源的频率为50Hz，则橡皮筋恢复原长时小车的速度为

0.860

m/s（结果保留3位有效数字）

II．在测一节干电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为4Ω）
B．电压表V₁（量程0～2V，内阻约为2000Ω）
C．电压表V₂（量程0～6V，内阻约为6000Ω）
D．电阻箱R₁（最大电阻99.9Ω，额定电流1A）
E．滑动变阻器R₂（最大电阻20Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器R₃（最大电阻200Ω，额定电流1A）ks5u
G．开关一个，导线若干
（1）为方便且能较准确地进行测量，电压表应选择

B

，电阻箱或滑动变阻器应选择

D

（填写器材前面的字母）．

（2）请在下面所给虚线框内画出利用所选器材测干电池的电动势和内阻的实验电路图．
（3）某同学在实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据，对所得数据进行处理后，在坐标纸上作出了如图所示图线．由图线得出：干电池的电动势E=

1.4

V，内阻r=

3.3

Ω．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析：Ⅰ、实验中为了确保橡皮筋拉力为小车的外力，需要进行平衡摩擦力的操作，小车的整个运动过程是，小车在橡皮条的拉力作用下先加速运动，当橡皮条恢复原长时，小车由于惯性继续前进，做匀速运动，明确实验原理即可正确解答本题；
II．（1）实验中要能保证安全和准确性，根据干电池的电动势可选出电压表；本实验中采用电压表及电阻箱测量电动势和内电阻；故只能选用电阻箱；
（2）本实验应采用电阻箱和电压表联合测量，由实验原理可得出电路原理图；
（3）由原理利用闭合电路欧姆定律可得出表达式，由数学关系可得出电动势和内电阻．

解答：解：（1）A、当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算．因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难，故A错误，B正确；
C、该是实验中要进行平衡摩擦力的操作，正常情况是纸带上打出点先逐渐增大，后间距不变，即小车先加速后匀速，若两端密、中间疏则说明小车后来做减速运动，这说明没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够，即没有使木板倾斜或倾角太小，故C错误，D正确．
故选BD
（2）橡皮筋恢复原长时小车做匀速运动，根据纸带可知匀速运动时两个点之间的位移约为0.0178m，所以v=

x

t

=

0.0178

0.02

m/s=0.860m/s
故答案为：（1）BD；（2）0.860m/s
II．（1）由题意可知，电源电动势为1.5V，则电压表应选B；
由于题目中没有给出电流表，故只能用电阻箱和电压表配合，故只能选取电阻箱；故选D；
（2）本实验中采用伏阻法测量，故将电阻箱串联在电源两端，电压表并联，原理图如下图；

（3）由闭合电路欧姆定律可知，U=

E

R+r

R
变形得：

1

R

=

E

r

×

1

U

-

1

r

由图象图象的截距表示内电阻的倒数，故r=

10

3

=3.3Ω；
斜率等于

E

r

=

0-(-0.3)

0.7

=

3

7

解得：E=1.4 V
故答案为：（1）BD；（2）如上图所示；（3）1.4，3.3．

点评：（1）明确实验原理是解决本题的关键，因此要分析清楚小车的运动，小车先加速后匀速，同时加强基础物理知识在实验中的应用．
（2）本题为设计性实验，在解题时应注意明确实验的原理；并且要由实验原理结合闭合电路欧姆定律得出表达式，由图象得出电动势和内电阻．