Question

（2012?茂名二模）（1）小明用電磁打點計時器（含復寫紙）做“探究質量一定時，加速度與合力的關系”實驗．
①除了如圖（甲）所示器材外，還需要的器材有

低壓交流電源

、

刻度尺

．
②在不掛配重，平衡摩擦力過程中，打點計時器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連．要使小車做勻速直線運動，墊木應向

左

移動．
③打點計時器打A、C兩點過程中，小車通過的距離為

16.20

cm．

（2）小明設計了如圖（甲）所示的電路來測未知電阻R_x、電池的電動勢E和內阻r．
①用筆畫線代替導線，將圖（乙）實物按圖（甲）電路連接完整（連線不能交叉）．
②閉合開關S，調節(jié)電阻箱的阻值如圖丙所示時，電壓表和的示數(shù)分別為1.0V、4.0V，此時電阻箱的阻值R=

21

Ω，待測電阻的阻值R_x=

7

Ω，與待測電阻的真實值R_真比較，RR_真

大于

R_x（填“大于”、“等于”或“小于”）．
③改變電阻箱的阻值，讀出電壓表的示數(shù)，取得多組數(shù)據(jù)，作出路端電壓與外電阻的關系圖線如圖丁所示．由圖線求得電池的電動勢E=

10

V，內電阻r=

41.7

Ω．

Answer 1

分析：（1）在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，據(jù)此可求出C點的瞬時速度大小，根據(jù)作差法求加速度；
（2）由電路圖可知，未知電阻R_x與電阻箱串聯(lián)，電壓表V測電源的電壓，電壓表V₁測R_x兩端的電壓；根據(jù)電流流向法從電源的正極依次串聯(lián)電路元件，最后把電壓表并聯(lián)在電源的兩端和R_x的兩端．根據(jù)電阻箱的正確用法，讀出其阻值的大小；根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流相等結合歐姆定律得出等式即可求出待測電阻的阻值，當考慮電源的內阻時再根據(jù)串聯(lián)電路的電流相等和歐姆定律得出等式得出等式即可判斷真實值與測量值之間的關系．
當路端電壓為0時，由圖象可知電源的電壓；從圖象中得出路端電壓的倒數(shù)和對應R_x+R倒數(shù)之間的關系，根據(jù)串聯(lián)電路的電流相等，利用歐姆定律得出等式即可求出電源內阻的大小

解答：解：（1）①除了如圖（甲）所示器材外，還需要的器材有低壓交流電源，刻度尺
②由紙帶可以看出，小車的速度越來越小，則重力沿斜面的分量小于摩擦力，所以要增大傾角，則墊木應向左移動；
③由圖讀出A、C兩點的距離為：16.20cm；
（2）：①從電源的正極出發(fā)開始依次串聯(lián)開關、電阻箱、未知電阻R_x回到電源的負極，最后把電壓表V并聯(lián)在電源的兩端，電壓表V₁并聯(lián)在R_x兩端，如下圖所示：

②由電阻箱圖示可知，電阻R=0×100Ω+2×10Ω+1×10Ω+0×0.1Ω=21Ω；
∵串聯(lián)電路各處的電流相等，且U=4V，R_x兩端的電壓U_x=1V，則U_R=U-U_x=4V-1V=3V，
∴

UR

R

=

Ux

Rx

，即

3V

21Ω

=

1V

Rx

，
解得：R_x=7Ω；
考慮電池的內阻時，

U

R總

=

Ux

Rx

，
所以R_x′=7Ω-r，
故待測電阻的真實值R_真比較真實值偏大．
③當路端電壓為0時，電壓表V的示數(shù)即為電源的電動勢，即U=10V；
當

1

U路

=0.35V^-1時，

1

R+RX

=0.06Ω^-1，即U_路=

20

7

V，R_x+R=

50

3

Ω，
∵串聯(lián)電路各處的電流相等，
∴

U路

R+RX

=

U-U路

r

，
解得：r=41.7Ω．
故答案為：（1）①低壓交流電源、刻度尺；②左；②16.20；
（2）①如圖所示②21，7，大于；②10，41.7．

點評：對該實驗要明確實驗原理，在此基礎上對器材的選擇，誤差分析，注意事項等問題進行分析會起到事半功倍的效果．本題考查了實物圖的連接、串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用以及電阻箱的讀數(shù)，關鍵是根據(jù)圖象得出路端電壓和電源外電阻的關系，難點是根據(jù)電源的內阻判斷待測電阻真實值和測量值之間的關系．