（2011?浙江模擬）I．教師為每位同學(xué)準(zhǔn)備了鐵架臺(tái)、鐵夾、電鍵、復(fù)寫紙、紙帶、刻度尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、密度不同的重物和導(dǎo)線若干．為了完成“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，你還必須領(lǐng)
取
低壓交流電源
低壓交流電源
，正確安裝實(shí)驗(yàn)裝置后，在釋放紙帶之前，應(yīng)把重物提高到
靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
的地方．某同學(xué)選用不同的器材，在實(shí)驗(yàn)中分別得到了甲、乙兩條打上點(diǎn)的紙帶，第一個(gè)打點(diǎn)均為O，在甲紙帶上任選6個(gè)連續(xù)的打點(diǎn)A、B、C、D、E、F，它們到O的距離分別為19.20cm、23.23cm、27.65cm、32.45cm、37.63cm、43.20cm；同樣在乙紙帶上任選6個(gè)連續(xù)的打點(diǎn)A′、B′、C′、D′、E′、F′，它們到O的距離分別為16.00cm、19.36cm、23.05cm、27.04cm、31.37cm、36.10cm．
根據(jù)甲紙帶的數(shù)據(jù)可知，m=0.2kg的重物由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)重力勢(shì)能的減少量等于
0.278J
0.278J
，動(dòng)能的增加量等于
0.277J
0.277J
（當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣热=9.8m/s2）．分析這位同學(xué)的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，指出哪組不符合實(shí)驗(yàn)要求，并說(shuō)明原因．
II．現(xiàn)有如下所示的實(shí)驗(yàn)器材（示意圖），要完成伏安法“測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)

（1）請(qǐng)選用器材并在實(shí)物連線圖上完成必需的導(dǎo)線連接．
（2）若測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)用作圖法求出干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．
電壓（U/V） 1.48 1.44 1.38 1.30 1.20 1.08
電流（I/A） 0.05 0.10 0.15 0.25 0.35 0.50
（3）若上圖中所給的電流表已被損壞，用剩余器材能否測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻？如能的話，請(qǐng)選定器材并給出電路圖．
分析：Ⅰ、使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，必須提供低壓交流電源才能工作．在釋放紙帶之前，應(yīng)把重物提高到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．讀出B到E的距離，即等于重物下落的高度，即可求得重力勢(shì)能的減少量．求出AC間的平均速度，代替B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，求出DF間的平均速度，代替E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，可求出重物經(jīng)E點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．再比較兩者的大�。�
Ⅱ、（1）設(shè)計(jì)出用伏安法測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，再連接實(shí)物圖．
（2）建立坐標(biāo)系、描點(diǎn)、連線，得到U-I圖象．根據(jù)圖象的斜率與截距的物理意義求出干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．
（3）若上圖中所給的電流表已被損壞，可以采用電阻箱與電壓表配合進(jìn)行測(cè)量．
解答：解：I、（1）使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，必須提供低壓交流電源才能工作，故還必須領(lǐng)取低壓交流電源．正確安裝實(shí)驗(yàn)裝置后，在釋放紙帶之前，應(yīng)把重物提高到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，否則釋放重物后，紙帶開始一段空白，造成需要測(cè)量的點(diǎn)不夠，紙帶也浪費(fèi)．  
B到E的距離即等于重物下落的高度h，由題得，h=37.63cm-23.23cm=14.14cm=0.1414m．重物由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)重力勢(shì)能的減少量為△EP=mgh=0.2×9.8×0.1414J≈0.278J．
用AC間的平均速度代替B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則得 vB=
AC
2T
，用DF間的平均速度代替E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，得，vE=
DF
2T
=
0.4320-0.3245
2×0.02
=2.69m/s，則得動(dòng)能的增加量為△Ek=
1
2
m
v
2
E
-
1
2
m
v
2
B
，代入解得，△Ek=0.277J．
通過乙紙帶的數(shù)據(jù)計(jì)算可知：其對(duì)應(yīng)的重物在運(yùn)動(dòng)過程中，重力勢(shì)能的減少量比動(dòng)能的增加量大得多，不符合實(shí)驗(yàn)要求的阻力遠(yuǎn)小于重力的條件．出現(xiàn)這種情況的原因可能有：選擇的重物密度太小；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝及實(shí)驗(yàn)過程中沒有考慮去除阻力的影響．
II．
（1）設(shè)計(jì)出用伏安法測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻如右圖，連接實(shí)物圖如下圖．

（2）作出U-I圖象如圖，由圖象讀出縱軸的截距U=1.52V，則電動(dòng)勢(shì)E=U=1.52V，斜率的大小等于內(nèi)阻，則r=
△U
△I
=
1.52-1.07
0.5
Ω=0.90Ω

  
（3）能．若上圖中所給的電流表已被損壞，可以采用電阻箱與電壓表配合進(jìn)行測(cè)量，選擇圖中電池、電鍵、電壓表和電阻箱等實(shí)驗(yàn)器材．電路圖如右所示．
故答案為：
Ⅰ低壓交流電源；靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；0.278J，0.277J．乙同學(xué)不符實(shí)驗(yàn)要求．
Ⅱ（1）連接實(shí)物如圖．
（2）作出圖象如圖，干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為1.52V和0.90Ω．
（3）能．選擇圖中電池、電鍵、電壓表和電阻箱等實(shí)驗(yàn)器材．電路圖如圖所示．
點(diǎn)評(píng)：對(duì)于實(shí)驗(yàn)器材的選擇、電路設(shè)計(jì)等都要依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)原理是核心．測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，經(jīng)常采用的方法有伏安法、伏阻法和安阻法，本題考查了兩種方法．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?浙江模擬）在豎直面內(nèi)有一條光滑彎曲軌道，軌道上各個(gè)最低點(diǎn)在同一水平線上，彎曲部分都用一小段圓弧相連．一個(gè)小環(huán)套在軌道上，從3.0m的高處無(wú)初速度釋放．軌道上各個(gè)高點(diǎn)的高度如圖所示．關(guān)于小環(huán)在軌道上的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（g=10m/s2）（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?浙江模擬）邊長(zhǎng)為a的閉合金屬正三角形框架，完全處于垂直于框架平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)把框架勻速拉出磁場(chǎng)，如圖所示，則選項(xiàng)中圖象規(guī)律與這一過程相符合的是（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?浙江模擬）“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖1所示，當(dāng)靜止的小車在一條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W． 當(dāng)用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．
（1）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置（視小車為質(zhì)點(diǎn)），下列說(shuō)法正確的是
A
A
．
A．橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)                B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
C．小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處            D．小車已過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線

（2）下列4條紙帶哪一條是在探究功與物體速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，正確操作可能得到的紙帶
D
D


（3）若實(shí)驗(yàn)中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無(wú)錯(cuò)誤，則繪出的圖線（圖2中△v2=v2-0、將一根橡皮筋對(duì)小車做的功記為1）應(yīng)為過原點(diǎn)的一條直線．但根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的圖線如圖所示，造成這一偏差的原因是
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?浙江模擬）某同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做《測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有以下器材：待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)未知，內(nèi)阻約為2Ω）；一個(gè)阻值未知的電阻R0；多用電表一只；電壓表兩只；電流表一只；滑動(dòng)變阻器一只；開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干．
（1）該同學(xué)首先用多用電表粗略測(cè)量電源的電壓，電表指針和選擇開關(guān)分別如圖所示，則該電表讀數(shù)為
1.50
1.50
V；

（2）為較準(zhǔn)確地測(cè)量該電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻并同時(shí)測(cè)出定值電阻R0的阻值，他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路．實(shí)驗(yàn)時(shí)他用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數(shù)，在將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到不同位置時(shí)，記錄了U1、U2、I的一系列值．并作出下列三幅U---I圖線來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而計(jì)算電源電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻以及定值電阻R0的值．
其中，可直接算出電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的圖是
A
A
，可直接算出定值電阻R0的圖是
C
C
．
（3）本實(shí)驗(yàn)中定值電阻的測(cè)量存在誤差，造成這一誤差的原因是
C
C

A．由電壓表V1、V2分流共同造成 B．由電壓表V1、V2分流及電流表分壓共同造成
C．只由電壓表V2分流造成        D．由電流表、滑動(dòng)變阻器分壓共同造成．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?浙江模擬）如圖所示，A、B質(zhì)量分別為mA=1kg，mB=2kg，AB間用彈簧連接著，彈簧彈性系數(shù)k=100N/m，輕繩一端系在A上，另一端跨過定滑輪，B為套在輕繩上的光滑圓環(huán)，另一圓環(huán)C固定在桌邊，B被C擋住而靜止在C上，若開始時(shí)作用在繩子另一端的拉力F為零，此時(shí)A處于靜止且剛沒接觸地面．現(xiàn)用恒定拉力F=15N拉繩子，恰能使B離開C但不能繼續(xù)上升，不計(jì)摩擦且彈簧沒超過彈性限度，求
（1）B剛要離開C時(shí)A的加速度，并定性畫出A離地面高度h隨時(shí)間變化的圖象
（2）若把拉力F改為F=30N，則B剛要離開C時(shí)，A的加速度和速度．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案