Question

探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實驗裝置如圖1所師，實驗主要過程如下：
（1）設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、…；
（2）分析打點計時器打出的紙帶，求出小車的速度v₁、v₂、v₃、…；
（3）作出W-v草圖；
（4）分析W-v圖象．如果W-v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v²、W∝v³、W∝

v

等關(guān)系．
以下關(guān)于該試驗的說法中有一項不正確，它是

D

．
A．本實驗設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、…．所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致．當(dāng)用1條橡皮筋進行是實驗時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條、…橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、…實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W、…．
B．小車運動中會受到阻力，補償?shù)姆椒�，可以使木板適當(dāng)傾斜．
C．某同學(xué)在一次實驗中，得到一條記錄紙帶．紙帶上打出的點，兩端密、中間疏．出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太�。�
D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算．
（2）為了測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻，有下列實驗器材：A．電流表（0-0.6A）；B．電流表（0-10A）；C．電壓表（0-3V）；D．電壓表（0-15V）；E．滑動變阻器（10Ω、2A）；F．滑動變阻器（1750Ω、3A）；G．電鍵；H．導(dǎo)線．
①實驗中應(yīng)選用的器材是

ACEGH

．（填器材序號）
②畫出正確的測量電路圖2．
③在實驗中分別測量了新、舊干電池各一節(jié)，根據(jù)測量結(jié)果分別作出新、舊干電池的
U-I圖象，如圖3：
由圖象可知：
新電池：電動勢E₁=

1.50

V，內(nèi)阻r₁=

0.5

Ω
舊電池：電動勢E₂=

1.50

V，內(nèi)阻r₂=

7.50

Ω
④將這兩節(jié)新、舊電池串聯(lián)起來連接一個“3V，1.5W”燈泡，已知燈泡電阻的U-I圖象如圖4所示，根據(jù)圖象求出燈泡的實際功率為

0.20

W．

Answer 1

分析：1、小車在橡皮條的拉力作用下先加速運動，當(dāng)橡皮條恢復(fù)原長時，小車由于慣性繼續(xù)前進，做勻速運動．
2、（1）干電池的電動勢越為1.5V，則可選擇電壓表；由歐姆定律可知電路中的最大電流，則可選出電流表；由滑動變阻器的作用可選取滑動變阻器；
（2）電壓表測電源的路端電壓，電流表測量流過電源的電流；根據(jù)兩電表的內(nèi)阻與電源電阻的關(guān)系可得出誤差最小的電路；
（3）圖象與縱坐標(biāo)的交點表示電源的電動勢，圖象的斜率表示電源的內(nèi)電阻，分別對兩圖分析可得出電動勢和內(nèi)電阻；
（4）在坐標(biāo)軸作出電源U-I特性曲線，根據(jù)兩線的交點可知燈泡的電流和電壓，由P=UI可求得燈泡的實際功率．

解答：解：（1）當(dāng)橡皮筋伸長量按倍數(shù)增加時，功并不簡單地按倍數(shù)增加，變力功一時無法確切測算．因此我們要設(shè)法回避求變力做功的具體數(shù)值，可以用一根橡皮筋做功記為W，用兩根橡皮筋做功記為2W，用三根橡皮筋做功記為3W…，從而回避了直接求功的困難；
小車阻力補償?shù)姆椒ㄊ瞧胶饽Σ亮Γ?br />本實驗的裝置需要改進，否則，橡皮條掉不下來，最后會減速運動，
本實驗的目的是探究橡皮繩做的功與物體獲得速度的關(guān)系．這個速度是指橡皮繩做功完畢時的速度，而不整個過程的平均速度，所以D選項是錯誤的．
本題選不正確的，故選D．
（2）①實驗中應(yīng)保證安全與準(zhǔn)確；電源的電動勢為E=1.5V，故電壓表應(yīng)選擇C；
為了便于測量和調(diào)節(jié)，滑動變阻器不能太大，故滑動變阻器選E；
電路中的電流較小，故電流表可選擇C；
開關(guān)、導(dǎo)線為必需無件，
故選：ACEGH；
（2）因電流表內(nèi)阻接近電源的內(nèi)電阻，若采用電流表外接法，則因為電流表內(nèi)阻不能忽略，測量值中含有電流表的內(nèi)阻，誤差很大，故電壓表接在電源和開關(guān)兩側(cè)，電路如圖所示；

（3）由圖可知，新電池的電動勢為E=1.50；內(nèi)電阻為：r₁=

1.5-1.00

1.00

Ω=0.5Ω；
舊電池的電動勢為E=1.50V；內(nèi)電阻為：r₂=

1.50-0

0.2

=7.50Ω；
（4）設(shè)燈泡的電壓和電流分別為U，I
根據(jù)閉合電路歐姆定律得：3=U+（0.5+7.5）I
即為：U=3-8I
在圖象中做出電源U-I曲線，

兩圖的交點為燈泡的工作點；由圖可知，此是燈泡兩端的電壓為U=0.68V，電流為I=0.29A；故功率為：
P=UI=0.20W；
故答案為：（1）D    
（2）①ACEGH   ②如圖
③1.50，0.50，1.50，7.50  ④0.20

點評：1、本題關(guān)鍵是要分析清楚小車的運動，小車先加速和勻速，最后如果橡皮條與小車不能分離，則小車會再減速．
2、測電動勢和內(nèi)電阻時電路接法考慮由于電流表的內(nèi)阻而產(chǎn)生的誤差超過電壓表的內(nèi)阻影響；故一般應(yīng)用如上圖中的接法．