Question

（1）某同學(xué)用如圖所示的裝置測定重力加速度：

①電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為

 

，頻率

 

．
②打出的紙帶如圖所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的

 

端應(yīng)和重物相連接．（選填“甲”或“乙”）
③紙帶上1至9各點(diǎn)為計(jì)時(shí)點(diǎn)，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)的加速度為

 

 m/s²．
④當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?shù)值為9.8m/s²，請列出測量值與當(dāng)?shù)刂亓�加速度的值有差異的一個(gè)原因

 

．

（2）在測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：
A．干電池E（電動(dòng)勢約為1.5V、內(nèi)電阻大約為1.0Ω）
B．電壓表V（0～15V）
C．電流表A（0～0.6A、內(nèi)阻0.1Ω）  D．電流表G（滿偏電流3mA、內(nèi)阻R_g=10Ω）
E 滑動(dòng)變阻器R₁（0～10Ω、10A）    F．滑動(dòng)變阻器R₂（0～100Ω、1A）
G．定值電阻R₃=990Ω              H．開關(guān)、導(dǎo)線若干
①為了方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，其中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是

 

（填寫字母代號）
②請?jiān)诰�框內(nèi)畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖中標(biāo)上所選用器材的符號．
③上圖為某一同學(xué)根據(jù)他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，繪出的I₁-I₂圖線（I₁為電流表G的示數(shù)，I₂為電流表A的示數(shù)），由圖線可求得被測電池的電動(dòng)勢E=

 

V，內(nèi)電阻r=

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)；若物體帶動(dòng)紙帶做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT²，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度．
（2）滑動(dòng)變阻器應(yīng)起來限流保護(hù)作用，并且在使用時(shí)要選用易于調(diào)節(jié)的；
由于電流表的內(nèi)阻接近電源的內(nèi)電阻，故若采用電流表外接法，則測得的內(nèi)阻誤差太大；
由作出的U-I圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢；圖象的斜率表示內(nèi)阻．

解答：解：（1）①電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為交流220 V，頻率50 Hz．
②從紙帶上可以發(fā)現(xiàn)從左端到右端，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離越來越小，也就是說明速度越來越小，與重物相連接的紙帶先打出點(diǎn)，速度較小，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的右端端通過夾子和重物相連接．即實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的乙端應(yīng)和重物相連接．
③根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=aT²，有：
a=

x23-x78

5T2

，將x₇₈=2.04cm，x₂₃=3.92cm，T=0.02s，帶入解得：g=9.4m/s²．
④測量值與當(dāng)?shù)刂亓�加速度的值有差異的一個(gè)原因是紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦阻力、空氣阻力，故導(dǎo)致測量值比真實(shí)值偏�。�
（2）①滑動(dòng)變阻器起調(diào)節(jié)電路作用，若總電阻太大，則調(diào)節(jié)時(shí)電阻變化過大，使電路中電流太小，故應(yīng)選取小一點(diǎn)的電阻，一般約為內(nèi)阻的幾十倍即可；故選R₁；
②電路直接采用串聯(lián)即可，由于提供的電壓表量程較大，讀數(shù)誤差較大，
所以我們可以把定值電阻和G串聯(lián)當(dāng)成電壓表使用，如圖：

③由圖可知，電源的電動(dòng)勢E=1.47V，內(nèi)阻r=

1.47-1.0

0.58

=0.82Ω；
故答案為：（1）①交流220 V，50 Hz；
②乙；
③9.4；
④空氣阻力、摩擦阻力；
（2）①R₁  ②電路圖如圖所示
③E=1.47，r=0.82Ω

點(diǎn)評：（1）要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．
紙帶問題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題，計(jì)算過程中要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．
（2）測電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)高考可較多出現(xiàn)，但考查內(nèi)容相對集中，主要是考查誤差分析、電路的選擇及數(shù)據(jù)的處理，應(yīng)注意掌握基礎(chǔ)知識(shí)．