Question

（2011?福建模擬）Ⅰ（1）某同學用圖示裝置“探究功與物體速度變化的關系”．下列操作正確的是：

BD

A、用同一根橡皮筋，每次從不同位置釋放小車，可以得到不同的彈力做的功
B、每次從同一位置釋放小車，如果用1根橡皮筋時，彈力做的功為W；用2根橡皮筋時，彈力做的功為2W；用3根橡皮筋時，彈力做的功為3W；…ks5u
C、紙帶上打出的點“兩端密，中間疏”，是因為橡皮筋彈力太小
D、紙帶上打出的點“兩端密，中間疏”，是因為木板傾角太小，沒有達到平衡阻力的目的
（2）在上述實驗中，該同學打出的一條紙帶如圖所示．若打點計時器連接電源的頻率為50Hz，則橡皮筋恢復原長時小車的速度為

0.860

m/s（結果保留3位有效數字）

II．在測一節干電動勢和內阻的實驗中，備有下列器材：
A．待測干電池（電動勢約為1.5V，內阻約為4Ω）
B．電壓表V₁（量程0～2V，內阻約為2000Ω）
C．電壓表V₂（量程0～6V，內阻約為6000Ω）
D．電阻箱R₁（最大電阻99.9Ω，額定電流1A）
E．滑動變阻器R₂（最大電阻20Ω，額定電流2A）
F．滑動變阻器R₃（最大電阻200Ω，額定電流1A）ks5u
G．開關一個，導線若干
（1）為方便且能較準確地進行測量，電壓表應選擇

B

，電阻箱或滑動變阻器應選擇

D

（填寫器材前面的字母）．

（2）請在下面所給虛線框內畫出利用所選器材測干電池的電動勢和內阻的實驗電路圖．
（3）某同學在實驗中得到了多組路端電壓和外電阻的數據，對所得數據進行處理后，在坐標紙上作出了如圖所示圖線．由圖線得出：干電池的電動勢E=

1.4

V，內阻r=

3.3

Ω．（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

分析：Ⅰ、實驗中為了確保橡皮筋拉力為小車的外力，需要進行平衡摩擦力的操作，小車的整個運動過程是，小車在橡皮條的拉力作用下先加速運動，當橡皮條恢復原長時，小車由于慣性繼續前進，做勻速運動，明確實驗原理即可正確解答本題；
II．（1）實驗中要能保證安全和準確性，根據干電池的電動勢可選出電壓表；本實驗中采用電壓表及電阻箱測量電動勢和內電阻；故只能選用電阻箱；
（2）本實驗應采用電阻箱和電壓表聯合測量，由實驗原理可得出電路原理圖；
（3）由原理利用閉合電路歐姆定律可得出表達式，由數學關系可得出電動勢和內電阻．

解答：解：（1）A、當橡皮筋伸長量按倍數增加時，功并不簡單地按倍數增加，變力功一時無法確切測算．因此我們要設法回避求變力做功的具體數值，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，故A錯誤，B正確；
C、該是實驗中要進行平衡摩擦力的操作，正常情況是紙帶上打出點先逐漸增大，后間距不變，即小車先加速后勻速，若兩端密、中間疏則說明小車后來做減速運動，這說明沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠，即沒有使木板傾斜或傾角太小，故C錯誤，D正確．
故選BD
（2）橡皮筋恢復原長時小車做勻速運動，根據紙帶可知勻速運動時兩個點之間的位移約為0.0178m，所以v=

x

t

=

0.0178

0.02

m/s=0.860m/s
故答案為：（1）BD；（2）0.860m/s
II．（1）由題意可知，電源電動勢為1.5V，則電壓表應選B；
由于題目中沒有給出電流表，故只能用電阻箱和電壓表配合，故只能選取電阻箱；故選D；
（2）本實驗中采用伏阻法測量，故將電阻箱串聯在電源兩端，電壓表并聯，原理圖如下圖；

（3）由閉合電路歐姆定律可知，U=

E

R+r

R
變形得：

1

R

=

E

r

×

1

U

-

1

r

由圖象圖象的截距表示內電阻的倒數，故r=

10

3

=3.3Ω；
斜率等于

E

r

=

0-(-0.3)

0.7

=

3

7

解得：E=1.4 V
故答案為：（1）BD；（2）如上圖所示；（3）1.4，3.3．

點評：（1）明確實驗原理是解決本題的關鍵，因此要分析清楚小車的運動，小車先加速后勻速，同時加強基礎物理知識在實驗中的應用．
（2）本題為設計性實驗，在解題時應注意明確實驗的原理；并且要由實驗原理結合閉合電路歐姆定律得出表達式，由圖象得出電動勢和內電阻．