Question

（1）某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖甲所示的滴水法測(cè)量一小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度．實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：在斜面上鋪上白紙，用圖釘釘住；把滴水計(jì)時(shí)器固定在小車(chē)的末端；調(diào)節(jié)滴水計(jì)時(shí)器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴（以滴水計(jì)時(shí)器內(nèi)盛滿水為準(zhǔn)）；在斜面頂端放置一淺盤(pán)，把小車(chē)放在斜面頂端，把調(diào)好的滴水計(jì)時(shí)器盛滿水，使水滴能滴人淺盤(pán)內(nèi)；隨即在撤去淺盤(pán)的同時(shí)放開(kāi)小車(chē)，于是水滴在白紙上留下標(biāo)志小車(chē)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的點(diǎn)跡；小車(chē)到達(dá)斜面底端時(shí)立即將小車(chē)移開(kāi)．
圖乙為實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，用刻度尺量出相鄰點(diǎn)之間的距離是s₀₁=1.40cm，s₁₂=2.15cm，s₂₃=2.91cm，s₃₄=3.65cm，s₄₅=4.41cm，s₅₆=5.15cm．試問(wèn)：

①滴水計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)原理與課本上介紹的______ 計(jì)時(shí)原理類似．
②關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是：
A．本實(shí)驗(yàn)將木板傾斜的目的是為了平衡小車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力
B．本實(shí)驗(yàn)將木板傾斜的目的是為了使小車(chē)的重力沿斜面方向的分力大于小車(chē)所受的摩擦力，使小車(chē)作勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C．小車(chē)的質(zhì)量越大，小車(chē)向下運(yùn)動(dòng)的加速度越大
D．本實(shí)驗(yàn)還需要用到秒表，才能測(cè)出小車(chē)的加速度
③由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)5所代表時(shí)刻的瞬時(shí)速度v₅=______m/s，小車(chē)的加速度a=______（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；
（2）現(xiàn)有以下器材：電流表A（量程0.6A、內(nèi)阻r_A=0.5Ω），電阻箱R（量程99.99Ω），待測(cè)電阻R_x，直流電源（電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r待測(cè)），單刀單擲開(kāi)關(guān)S₁，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S₂，帶鐵夾的導(dǎo)線若干．
某探究實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，用來(lái)測(cè)定待測(cè)電阻的阻值R_x、直流電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r．
（1）按圖甲所示的電路，將圖乙所示的實(shí)物連線補(bǔ)畫(huà)完整
（2）測(cè)量電阻R_x的阻值
①將開(kāi)關(guān)S₁閉合、開(kāi)關(guān)S₂接a，讀出電流表的示數(shù)I₁
②保持開(kāi)關(guān)S₁閉合，將開(kāi)關(guān)S₂接b，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使得電流表的示數(shù)也
為I₁，此時(shí)電阻箱的阻值R=4.00Ω，則R_x=______Ω
（3）測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r
將開(kāi)關(guān)S₁閉合、開(kāi)關(guān)S₂接b，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，記下電流表的示數(shù)I，得到若干組 R、I的數(shù)據(jù)（見(jiàn)表），請(qǐng)?jiān)趫D丙所示的坐標(biāo)紙上作出-R的圖象，并根據(jù)圖象求得電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r=______Ω（保留兩位有效數(shù)字）．

次數(shù)	1	2	3	4	5
	3.00	6.00	9.00	12.00	15.00
	0.59	0.37	0.27	0.21	0.18
A-1	1.70	2.70	3.70	4.75	5.60

Answer 1

【答案】分析：（1）了解該實(shí)驗(yàn)裝置的原理，它類似于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，調(diào)節(jié)滴水計(jì)時(shí)器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴，這就像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔一定時(shí)間就打一個(gè)點(diǎn)；該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理思路與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶處理一樣，由于相鄰的相等的時(shí)間間隔位移之差不等，所以我們采用逐差法求解加速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度大�。�
（2）根據(jù)原理圖可以將實(shí)物圖補(bǔ)充完整；根據(jù)原理圖可知，當(dāng)電鍵接a時(shí)，電路為R_x和電流表串聯(lián)，當(dāng)接b時(shí)，電路為電阻箱和電流表串聯(lián)，由此可知當(dāng)電流表示數(shù)相同時(shí)，R_x和電阻箱電阻相等；根據(jù)閉合電路歐姆定律，求出和R的函數(shù)關(guān)系，明確斜率和截距的含義，即可正確解答．
解答：解：（1）①滴水計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)原理與課本上介紹的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)原理類似．
故答案為：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．
②本實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)量一小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度，所以本實(shí)驗(yàn)將木板傾斜的目的是為了使小車(chē)的重力沿斜面方向的分力大于小車(chē)所受的摩擦力，使小車(chē)作勻加速直線運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤，B正確；
小車(chē)在斜面上受重力、支持力、摩擦力．將重力分解，求出合力，再通過(guò)牛頓第二定律發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；
調(diào)節(jié)滴水計(jì)時(shí)器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴，這就像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔一定時(shí)間就打一個(gè)點(diǎn)，所以不需要秒表，故D錯(cuò)誤．
故選A．
③利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT²，有：
     ①
      ②
       ③
     ④
聯(lián)立①②③④解得：，代入數(shù)據(jù)解得：a=0.19m/s²．
故答案為：0.24，0.19m/s²．
（2）①根據(jù)原理圖可以將實(shí)物圖補(bǔ)充完整，如下圖所示：

②根據(jù)原理圖可知，當(dāng)電鍵接a時(shí)，電路為R_x和電流表串聯(lián)，當(dāng)接b時(shí)，電路為電阻箱和電流表串聯(lián)，由此可知當(dāng)電流表示數(shù)相同時(shí)，R_x和電阻箱電阻相等，即：R_x=R=4.00Ω．
故答案為：4.00 或4．
③根據(jù)所給數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法得出圖象如下所示：

當(dāng)電鍵和b連接時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有：E=Ir+IR，因此有：，由此可知-R的圖象中，圖象的斜率表示：，縱軸截距表示：，
由此可知：E=3.1V（3.0～3.2），r=1.5Ω（1.3～1.8）．
故答案為：3.1（3.0～3.2），1.5（1.3～1.8）．
點(diǎn)評(píng)：本題包含一個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)和一個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)，這也高考經(jīng)�？疾榈哪Ｊ�，無(wú)論什么實(shí)驗(yàn)，一定要明確實(shí)驗(yàn)原理，然后根據(jù)所基本物理規(guī)律進(jìn)行求解．