题目内容

请完成以下两小题
（1）为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置．其中，a是质量为m的滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）．第一次实验时，将滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端与桌面的右端M对齐，让滑块a从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P点；第二次实验时，将滑槽沿桌面向左移动并固定，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块a再次从滑槽上最高点由静止释放滑下，落在水平地面上的P′点．然后测得MO=2.5L，OP=3L，OP′=2L．不计空气阻力．则滑块a与桌面间的动摩擦因数 μ=
 

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（2）某学习小组通过实验来研究电器元件Z的伏安特性曲线．他们在实验中测得电器元件Z两端的电压与通过它的电流的数据如下表：
U/V 0.00 0.20 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
I/A 0.00 0.10 0.20 0.30 0.36 0.38 0.40
现备有下列器材
A．低压直流电源：电压6V，内阻不计
B．电流表：量程为0-0.6A-3A，0.6A内阻约为10Ω，3A内阻约为2Ω
C．电压表：量程为0-3V-15V，3V内阻约为7.2kΩ，15V内阻约为36kΩ
E．滑动变阻器：阻值为0～10Ω，额定电流为3A的
F．电键K，导线若干
①按提供的器材，在实物图（a）（见答题纸）上连接正确的实验电路，要求测量误差尽可能小
②利用这些数据绘出的电器元件Z的伏安特性曲线如图（b）所示，分析曲线说明通过电器元件Z的电流随电压变化的特点
③若把电器元件Z接入如图（c）所示的电路中时，通过Z的电流为0.10A，已知A、B两端电压恒为1.5V，则此时灯泡L的功率为
 
W．
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分析：本题（1）的关键是明确滑块滑动斜槽底端时速度不变，再结合平抛规律以及运动学公式联立即可求解动摩擦因数．本题（2）①的关键是根据数据表可知电流表与电压表的量程，通过估算待测电阻电阻可以选择电流表应用外接法；根据最小电流为零可知，滑动变阻器应用分压式接法；③的关键是首先根据I-U图象读出电器元件电压，然后算出小灯泡两端电压，从而求出小灯泡的功率．
解答：解：（1）设滑块滑到斜槽底端时速度大小为
v
 
0
，第二次离开桌面时速度大小为v，
第一次时应有：OP=
v
 
0
2OM
g
即3L=
v
 
0
5L
g
①
第二次时应有：O
P
′
 
=v
2OM
g
即2L=v
5L
g
②，
且
v
2
 
-v
2
0
=-2μgL③
联立①②③解得μ=0.5
（2）①从数据表可知电流表应选量程为0.6A，电压表量程应选3V，由于电器元件电阻很小，电流表应用内接法，由于电流从零增大，滑动变阻器应用分压式接法，实物连线如图所示 
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②由I-U图象可知电流随电压的增大非线性增大．
③根据I-U图象可读出I=0.10A时电器元件Z两端电压为
U
 
Z
=0.20V，所以灯泡两端电压为
U
 
L
=U-
U
 
Z
=1.5-0.2=1.3V
则小灯泡的功率为P=I
U
 
L
=0.1×1.3W=0.13W．
故答案为：（1）0.5，（2）①如图，②电流随电压的增大非线性增大，③0.13
点评：（1）明确物理过程，根据不同物理过程选择相应规律两式求解即可；（2）对电学实验题目，要掌握电表量程的选择方法、电流表内外接法的选择方法、滑动变阻器分压与限流的选择方法，以及I-U图象的应用．
练习册系列答案
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请完成以下两小题．

(1)某同学欲利用小车验证“动能定理”，他在实验室中组装了一套如图所示的装置，利用砂桶带动小车运动，砂和砂桶的总重力代表小车所受的合力，请回答下列问题：

①在图示状态下开始做实验，该同学的装置和操作中的主要错误是：

a                         

b                         

②实验中，测得砂和桶的总质量为m，小车的质量为M，二者应满足的关系为     ；

③已知打点计时器所接电源频率为50Hz，正确组装和操作后，实验中得到一条纸带如下图所示，纸带上有7个计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻计数点间的距离如图所示，相邻计数点间有4个点未画出，则运动物体的加速度为         m/s2,打C点时小车的速度为_________m/s.（结果小数点后面保留两位小数）

④砂和桶的总质量为m，小车的质量为M，在纸带上取两点B和F进行研究，测得这两点间的距离为L，这两点的速度分别为VB、VF，则本实验最终要验证的数学表达式为____________________( 用题中的字母表示实验中要测得的物理量)。

(2)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：

A．干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0Ω）       

B．电压表V（0～15V、内电阻大约为15kΩ）

C．电流表A（0～0.6A、内阻RA=0.1Ω）   

D．电流表G（满偏电流3mA、内阻Rg=10Ω）

E．滑动变阻器R1（0～10Ω、10A）   

F．滑动变阻器R2（0～100Ω、1A） 

G．定值电阻R3=990Ω              

H．开关、导线若干　

①为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_____（填写“R1”或“R2”）；

②请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号；

 

请完成以下两小题．
(1)某同学欲利用小车验证“动能定理”，他在实验室中组装了一套如图所示的装置，利用砂桶带动小车运动，砂和砂桶的总重力代表小车所受的合力，请回答下列问题：

①在图示状态下开始做实验，该同学的装置和操作中的主要错误是：
a                         
b                         
②实验中，测得砂和桶的总质量为m，小车的质量为M，二者应满足的关系为     ；
③已知打点计时器所接电源频率为50Hz，正确组装和操作后，实验中得到一条纸带如下图所示，纸带上有7个计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻计数点间的距离如图所示，相邻计数点间有4个点未画出，则运动物体的加速度为        m/s2,打C点时小车的速度为_________m/s.（结果小数点后面保留两位小数）

④砂和桶的总质量为m，小车的质量为M，在纸带上取两点B和F进行研究，测得这两点间的距离为L，这两点的速度分别为VB、VF，则本实验最终要验证的数学表达式为____________________( 用题中的字母表示实验中要测得的物理量)。
(2)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
A．干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0Ω）      
B．电压表V（0～15V、内电阻大约为15kΩ）
C．电流表A（0～0.6A、内阻RA=0.1Ω）   
D．电流表G（满偏电流3mA、内阻Rg=10Ω）
E．滑动变阻器R1（0～10Ω、10A）   
F．滑动变阻器R2（0～100Ω、1A） 
G．定值电阻R3=990Ω              
H．开关、导线若干　
①为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_____（填写“R1”或“R2”）；
②请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号；

请完成以下两小题．

(1)某同学欲利用小车验证“动能定理”，他在实验室中组装了一套如图所示的装置，利用砂桶带动小车运动，砂和砂桶的总重力代表小车所受的合力，请回答下列问题：

①在图示状态下开始做实验，该同学的装置和操作中的主要错误是：

a                          

b                         

②实验中，测得砂和桶的总质量为m，小车的质量为M，二者应满足的关系为      ；

③已知打点计时器所接电源频率为50Hz，正确组装和操作后，实验中得到一条纸带如下图所示，纸带上有7个计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻计数点间的距离如图所示，相邻计数点间有4个点未画出，则运动物体的加速度为         m/s2,打C点时小车的速度为_________m/s.（结果小数点后面保留两位小数）

④砂和桶的总质量为m，小车的质量为M，在纸带上取两点B和F进行研究，测得这两点间的距离为L，这两点的速度分别为VB、VF，则本实验最终要验证的数学表达式为____________________( 用题中的字母表示实验中要测得的物理量)。

(2)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：

A．干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0Ω）       

B．电压表V（0～15V、内电阻大约为15kΩ）

C．电流表A（0～0.6A、内阻RA=0.1Ω）   

D．电流表G（满偏电流3mA、内阻Rg=10Ω）

E．滑动变阻器R1（0～10Ω、10A）   

F．滑动变阻器R2（0～100Ω、1A） 

G．定值电阻R3=990Ω              

H．开关、导线若干　

①为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_____（填写“R1”或“R2”）；

②请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号；

 

请完成以下两小题。

(1)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。

若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

①你认为还需要的实验器材有                    。

②实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是         ，实验时首先要做的步骤是                。

③在②的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为                      （用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）。

（2）2010年世博会在上海举行，本次世博会大量采用低碳环保技术，太阳能电池用作照明电源是其中的亮点之一。硅光电池是太阳能电池的一种，某同学为了测定该电池的电动势和内电阻，设计了如图甲所示电路。图中与A1串联的定值电阻的阻值为R0，电流表视为理想电表，在一定强度的光照下进行下述实验（计算结果保留两位有效数字）

①闭合开关，调节滑动变阻器，读出电流表A1、A2的值I1、I2。为了作出此电池的

U－I曲线，需要计算出电路的路端电压U，则U＝_________（用题中所给字母表示）

②根据测量数据作出该硅光电池的U－I图象如图乙所示，该电池的电动势E=______V，在流过电流表A2的电流小于200mA的情况下，此电池的内 阻r＝______Ω；

③若将该硅光电池两端接上阻值为6Ω的电阻，此时对应的电池内 阻r＝_______Ω。

 

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