Question

（Ⅰ）如圖所示，在斜面上有一個滑塊，在滑塊中央裝有一寬度為L擋光片．當滑塊經過斜面上的B點時，裝在斜面B點的光電計時器（圖中沒有畫出）記錄到擋光片經過B點的時間為△t，于是滑塊中央在B點附近的瞬時速度v_B就近似為

 

．
若滑塊以加速度a 下滑，當擋光片的前端到達B點時，滑塊的速度為v，擋光片（寬度不知） 經過B點的時間為△t．則滑塊中央在B點附近的瞬時速度v_B又可近似表達為

 

．但是，由于擋光片有一定的寬度，光電計時器記錄到擋光片經過B點的時間不可能很小，所以上述的瞬時速度v_B實質是

 

經過B點的平均速度．
現在再給你若干個寬度不等的擋光片（寬度已知）．請簡述你測量從斜面上A點滑下的滑塊其中央到達B點的瞬時速度v_B的一個實驗方案．

 

．
為了提高實驗的準確程度，在實驗中要注意哪些事項．（至少寫出一項）

 

．
（Ⅱ）在“測定一節干電池電動勢和內阻”的實驗中
（1）第一組同學利用如圖a的實驗裝置測量，電壓表應選擇量程

 

（填“3V”或“15V”），實驗后得到了如圖b的U-I圖象，則電池內阻為

 

Ω．（ 電壓表、電流表均為理想電表）
（2）第二組同學也利用圖a的連接測量另一節干電池，初始時滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發生斷路，合上電鍵后發現滑片P向左滑過一段距離x后電流表有讀數，于是該組同學分別作出了電壓表讀數U與x、電流表讀數I與x的關系圖，如圖c所示，則根據圖象可知，電池的電動勢為

 

V，內阻為

 

Ω

Answer 1

分析：Ⅰ、根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度求出B點的速度大小．根據速度時間公式求出瞬時速度的大小．
Ⅱ、根據電源電動勢的大小確定電壓表的量程，結合U-I圖線的斜率求出電源的內阻大小．
電路斷開時，外電壓等于電動勢，結合閉合電路歐姆定律求出電源的內阻．

解答：解：Ⅰ、因為極短時間內的平均速度等于瞬時速度，可知vB=

L

△t

．
根據速度時間公式知，vB=v+a

△t

2

．
光電計時器記錄到擋光片經過B點的時間不可能很小，所以上述的瞬時速度v_B實質是擋光片通過B點的平均速度．
讓滑塊裝上不同擋光寬度的擋光片從斜面的A點勻加速運動下滑．對于不同的擋光片，可以測得擋光片在B點附近不同的平均速度v和對應的△t值，作出v-△t圖．對于勻變速運動，截距即為瞬時速度v_B
a、實驗要保證滑塊每次從A點做初速為零的勻加速運動．
b、為了用作圖（外推）法求v_B，△t至少要取5組以上的值．
c、實驗中的各組數據都需要多次測量．
Ⅱ、（1）因為電源的電動勢為1.5V，為了測量的精確，電壓表量程選擇3V．電源的U-I圖線的斜率表示內阻，則：r=

1.45-1.00

0.3

Ω=1.5Ω．
（2）電路斷開時，外電壓等于電動勢，由圖c中的左圖知，電動勢E=1.5V．根據閉合電路歐姆定律有：
E=U+Ir
即：1.5=1.35+0.15r
解得：r=1Ω．
故答案為：（Ⅰ）

L

△t

，v+a

△t

2

，擋光片    
讓滑塊裝上不同擋光寬度的擋光片從斜面的A點勻加速運動下滑．對于不同的擋光片，可以測得擋光片在B點附近不同的平均速度v和對應的△t值，作出v-△t圖．對于勻變速運動，截距即為瞬時速度v_B
a、實驗要保證滑塊每次從A點做初速為零的勻加速運動．
b、為了用作圖（外推）法求v_B，△t至少要取5組以上的值．
c、實驗中的各組數據都需要多次測量． 
（Ⅱ）（1）3V，1.5； （2）1.5，1

點評：解決本題的關鍵知道在極短時間內的平均速度可以代替瞬時速度，以及知道測量電源電動勢和內阻的實驗原理，結合原理分析求解．