Question

（1）某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验．如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取 A、B 两点来验证实验，已知打点计时器每隔0.02s打一个点．（计算结果保留三位有效数字）

请回答下列问题：
①可以判断，连接重物的夹子应夹在纸带的______端（填“左”或“右”）；
②若x₂=4.80cm，则在纸带上打下记数点B时的速度v_B=______m/s．
③若x₁数据也已测出，则实验还需测出物理量为______．
④若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能，则可能的原因是：______．
（2）用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，器材有：电压表：0-3-15V；电流表：0-0.6-3A；变阻器R₁（总电阻20Ω）；以及电键S和导线若干．
①根据现有器材设计实验电路并连接电路实物图丙，要求滑动变阻器的滑动头在右端时，其使用的电阻值最大．
②由实验测得的7组数据已在图丁的U-I图上标出，请你完成图线，并由图线求出E=______V．
③下表为另一组同学测得的数据．可以发现电压表测得的数据______，将影响实验结果的准确性，原因是：______．

I/A	0.12	0.20	0.31	0.41	0.50	0.62
U/V	1.47	1.45	1.42	1.40	1.38	1.35

Answer 1

【答案】分析：（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
（2）根据电路原理图连接线路即可；根据电流和电压的数值，作出图象，图象与纵坐标的截距代表的就是电源的电动势．
解答：解：（1）①从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大．
与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接．
②若x₂=4.80cm，则根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小得
在纸带上打下记数点B时的速度v_B==1.20m/s．
③若x₁数据也已测出，则实验还需测出物理量为AB之间的距离
④若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能，则可能的原因是：重物的质量太小或摩擦阻力太大
（2））①如下图所示．
②图线如下图所示，作出图线要使尽可能多的点落在直线上，个别偏离的点应该舍弃．
由图线与纵轴的交点可得E=1.50，
③电压表测得的数据变化（间隔）很小，将影响实验结果的准确性，原因是：电池的内阻太小

故答案为：（1）①左
②1.20 ③AB之间的距离
④重物的质量太小或摩擦阻力太大
（2）①如下图所示．
②图线如下图所示，1.50，
③变化（间隔）很小，电池的内阻太小
点评：（1）纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．
（2）本题考查测量电动势和内电阻实验的数据的处理，要求能正确分析误差的来源，并能用图象法求出电势和内电阻．