Question

（1）在驗證機械能守恒定律的實驗中，質量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖1所示，相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s，長度單位是cm．求：
①打點計時器打下記數(shù)點B時，物體的速度V_B=______ m/s（保留三位有效數(shù)字）；
②該同學操作符合規(guī)范，考慮到各種誤差因素并盡可能減小了誤差．根據(jù)題中提供的條件，可求出當?shù)刂亓�加速度g=______ m/s²．（保留三位有效數(shù)字）
（2）為了測量一電動勢約為2V，內(nèi)阻約0.1Ω蓄電池的電動勢和內(nèi)阻．實驗室提供了下列器材：
A．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約為30kΩ）；       B．電流表A₁（0～0.6A，內(nèi)阻r₁約為2Ω）；
C．電流表A₂（0～20mA，內(nèi)阻r₂=10Ω）；      D．滑動變阻器R₁（0～10Ω，2A）；
E．滑動變阻器R₂（0～100Ω，0.5A）；        F．阻值為1Ω的標準定值電阻R；
G．定值電阻R=90Ω；                        H．開關1只，足量導線．
①為了使電動勢和內(nèi)阻的測量盡可能準確，實驗時滑動變阻器及可能用到的電阻應選______（填寫器材的字母代號）
②在虛線框中畫出實驗原理電路圖．（在圖上標出所用器材的字母符號）；
③根據(jù)實驗中測得數(shù)據(jù)作出的I₂-I₁圖象如圖2所示，由此可得：電源電動勢為E=______V，電源的內(nèi)阻為r=______Ω．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用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來求B的速度大�。�利用勻變速直線運動的推論△x=at²求出重力加速度g．
（2）將電流表A₂串聯(lián)一個電阻，可以改裝成較大量程的電壓表，采用較小最大值的滑動變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減�。�根據(jù)閉合回路歐姆定律列出等式求解電動勢和內(nèi)阻．
解答：解：（1）①中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小：
v_B==0.98m/s
②利用勻變速直線運動的推論△x=at²得
a==9.8m/s² ．
（2）①上述器材中電壓表量程較大，不利于讀數(shù)，但給出了兩個電流表，將電流表A₂串聯(lián)一個電阻R，可以改裝成較大量程的電壓表．
采用較小最大值的滑動變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減小．滑動變阻器應選R₁．
標準定值電阻R作為保護電阻應用到電路中．
②實驗原理電路圖為：

③根據(jù)實驗中測得數(shù)據(jù)作出的I₂-I₁圖象如圖2所示，
當I₁=0時，I₂=20mA，
由此可得：電源電動勢為E=2.00V，
從I₂-I₁圖象中可以找出圖象的斜率k=0.012
所以電源的內(nèi)阻為r=100k-R=0.20Ω
故答案為：（1）0.98m/s    9.8m/s²
（2）①R₁、R、R       ②電路圖
③2.00，0.20
點評：正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、實驗步驟、所測數(shù)據(jù)等，會起到事半功倍的效果．本題為測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗的變形，注意由于沒有電壓表，本實驗中采用改裝的方式將表頭改裝為電壓表，再根據(jù)原實驗的研究方法進行分析研究，注意數(shù)據(jù)處理的方法．