Question

（1）①將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如圖所示是打出的紙帶的一段．當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，每隔0.1s取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，它們是圖中a、b、c、d、e、f等點(diǎn)，這段時(shí)間內(nèi)加速度的平均值是______（取兩位有效數(shù)字）．若電源頻率高于50Hz，但計(jì)算仍按50Hz計(jì)算，其加速度數(shù)值將______ （填“偏大”、‘‘偏小’’或“相同”）．
②為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，除需要測出小車的質(zhì)量m外，還需要測量的物理量是______，用測得的量及加速度a表示的阻力的計(jì)算式為f=______．

（2）如圖甲所示的電路中，1至11為連接點(diǎn)的標(biāo)號(hào)．在開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表和電流表均無示數(shù)．現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開關(guān)、變阻器、小燈泡、6根導(dǎo)線以及電路中的各連接點(diǎn)．巳知電壓表和電流表均無故障．
①為了檢測變阻器、小燈泡以及6根導(dǎo)線，在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的______檔；在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的______檔．
②在開關(guān)閉合情況下，多用電表選擇旋鈕置于“直流電壓5V”擋，測得5、6兩點(diǎn)間電表指示如圖，則5、6兩點(diǎn)間的電壓是______V．
③為了盡可能準(zhǔn)確的完成探究小燈泡I-U特性的實(shí)驗(yàn)，圖甲電路接線圖中還存在錯(cuò)漏，請(qǐng)你在圖甲中補(bǔ)畫出正確的連接線．
④圖乙是某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)根椐實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制而成的小燈泡的U-I特性圖線．隨后他們將該小燈泡直接串接在電動(dòng)勢E=4.5V，內(nèi)阻r=1.5Ω的直流電源上，則該小燈泡通電發(fā)光時(shí)的電功率約為______W．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用逐差法求出加速度，然后在求其平均值，明確頻率和周期的關(guān)系，即可判斷加速度值的變化．對(duì)小車受力分析，根據(jù)牛頓第二定律寫出表達(dá)式，可明確需要測量的物理量以及阻力的計(jì)算公式．
（2）①為了檢測變阻器、小燈泡以及6根導(dǎo)線，在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下，運(yùn)用多用電表的電壓檔去測某兩點(diǎn)間的電壓，找出故障所在．若在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開的情況下，多用電表中的電源需起作用，應(yīng)選用歐姆檔．
②繪制而成的小燈泡的U-I特性圖線，滑動(dòng)變阻器需采用分壓式接法，電流表采取外接法．
③作出電動(dòng)勢E=4.5V，內(nèi)阻r=1.5Ω的直流電源的U-I圖線，與小燈怕的伏安特性曲線的交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電壓和電流為此時(shí)的實(shí)際電壓和實(shí)際電流，根據(jù)P=UI小燈泡通電發(fā)光時(shí)的電功率．
解答：解：（1）①根據(jù)題意知給出了四段位移，因此可以去掉第一段，有：x₂=1.60-0.41=1.19cm，x₃=3.59-1.60=1.99cm，
x₄=6.40-3.59=2.81cm，x₅=10.02-6.40=3.62cm．
根據(jù)逐差法有：
x₅-x₃=2a₁T²
x₄-x₂=2a₂T²
a=
帶入數(shù)據(jù)解得：a=0.80m/s² （0.80～0.82范圍均正確），
當(dāng)頻率高于50Hz，根據(jù)T=可知實(shí)際的周期偏小，但是計(jì)算時(shí)按大的周期計(jì)算，因此計(jì)算結(jié)果將偏�。�
②對(duì)小車進(jìn)行受力分析，小車受重力、支持力、阻力．
將重力沿斜面和垂直斜面分解，設(shè)斜面傾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律得：
F_合=mgsinθ-f=ma
f=mgsinθ-ma，
所以我們要求出小車質(zhì)量m和sinθ，
那么實(shí)際測量時(shí)，我們應(yīng)該測出斜面上任意兩點(diǎn)間距離L及這兩點(diǎn)的高度差h來求sinθ，即sinθ=
所以得：f=mg-ma   
（2）①在電路全部連接好，需要找故障時(shí)，用多用電表的電壓檔，在電路與電源斷開時(shí)，需要找故障時(shí)，用多用電表的歐姆檔．
②測量電壓的圖示讀數(shù)：因最小分度為0.1V，則要估讀到下一位為：3.90V
③因?yàn)殡妷弘娏餍枰獜牧汩_始測起，所以滑動(dòng)變阻器需要采用分壓式接法，燈泡的電阻較小，電流表需要采用外接法．連接如右圖．

④作出電源的U-I圖線，如上圖，交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電壓和電流分別為3.4V、0.8A，所以實(shí)際功率：P=UI=3.4×0.8=2.72W．
故答案為：（1）①0.80m/s² （0.80～0.82范圍均正確）；偏��；
②斜面的高h(yuǎn)與斜面的長L；  mg-ma；
（2）①電壓；歐姆；②3.90；③如圖所示；④2.72
點(diǎn)評(píng)：（1）能夠運(yùn)用逐差法求解加速度，能夠把紙帶的問題結(jié)合動(dòng)力學(xué)知識(shí)運(yùn)用解決問題．
（2）解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)物圖連接的方法和注意事項(xiàng)，知道電源的外電壓和電流關(guān)系圖線的截距和斜率表示的物理意義．