Question

一節(jié)電動勢約為9V、內阻約為2Ω的電池，允許通過的最大電流是500mA．為了測定該電池的電動勢和內阻，選用了總阻值為50Ω的滑動變阻器以及電流表和電壓表等，連成了如圖1所示的電路．

①為了防止誤將滑動變阻器電阻調為零而損壞器材，需要在電路中接入一個保護電阻R，最適合的電阻是______
A．10Ω，5W                  B．10Ω，0.5W
C．20Ω，5W                  D．20Ω，0.5W
②由于電路中有一條導線發(fā)生了斷路，閉合電鍵K后發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均無示數，則出現(xiàn)斷路的導線是______（填導線上的序號）．
③實驗中，要使電壓表的示數變大，滑動變阻器的滑片應向______端移動．（填“E”或“F”）
（2）某同學用圖2所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動．實驗步驟如下：
a．安裝好實驗器材．
b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動，重復幾次．選出一條點跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每兩個打點間隔取一個計數點，如圖3中0，1，2…6點所示．
測量：1，2，3…..6計數點到0計數點的距離，分別記作：S₁S₂S₃…..S₆．
d．通過測量和計算，該同學判斷出小車沿平板做勻變速直線運動
e．分別計算出S₁、S₂、S₃、…S₆與對應時間的比值．
f．以為縱坐標、t為橫坐標，標出與對應時間t的坐標點，劃出圖線．
結合上述實驗步驟，請你完成下列任務：
①實驗中，除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外，在下列所給的儀器和器材中，還必須使用的有______和______．（填選項代號）
A．電壓合適的50Hz交流電源
B．電壓可調的直流電源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平
F．重錘
②將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計數點對齊，0.1.2.5計數點所在位置如圖4所示，則S₂=______cm，S₅=______cm．
③該同學在圖5中已標出1.3.4.6計數點對應的坐標，請你在該圖中標出與2.5兩個計數點對應的坐標點，并畫出．
④根據圖線判斷，在打0計數點時，小車的速度v=______m/s它在斜面上運動的加速度a=______m/s²．

Answer 1

【答案】分析：（1）①已知電源電動勢和內電阻，已知電源的最大電流，則由閉合電路歐姆定律可求出電路中需接入的電小電阻；
②電壓表和電流表均沒有讀數，是斷路，逐個分析各個部分即可；
③要使電壓表的示數變大，需要增加外電阻；
（2）①需要交流電源和刻度尺；
②利用毫米刻度尺讀數即可，注意估讀到0.1mm；
③用一條直線連線即可；
④縱軸截距表示初速度，斜率表示加速度．
解答：解：（1）①為保證電源安全，電路中電流不得超過500mA；由閉合電路歐姆定律可知：
最大電阻為R=-r=-2=16Ω，故為了安全，保護電阻應為20Ω；
②電壓表均沒有讀數，故導線1、6、7可能有一根斷路；
電流表沒有讀數，故導線2、3、4、5、6可能有一根斷路；
故是導線6斷路；
③使電壓表的示數變大，需要增加外電阻，故滑動變阻器電阻值變大，滑片向F端移動；
（2）①需要交流電源，要用刻度尺量長度；
②由圖中4得到：S₂=3.00cm，S₅=13.23cm；
③如圖所示：

④縱軸截距表示初速度，為0.20m/s；
斜率表示加速度，為5.00m/s²．．
故答案為：（1）①C；②6；③F；（2）①A，C；②3.00，13.23；③0.20；④5.00；．
點評：本題第一問是測量電源的電動勢和內電阻，關鍵明確實驗原理和誤差來源；第二問關鍵利用圖想法處理勻變速直線運動的數據，注意截距和斜率的含義；題目量較大，要有耐心．