Question

（1）某實驗小組準(zhǔn)備探究某種元件Q的伏安特性曲線，他們設(shè)計了如圖一甲所示的電路圖．請回答下列問題：
②圖一乙中的實物連線按圖一甲的電路圖補(bǔ)充完整．
②考慮電表內(nèi)阻的影響，該元件電阻的測量值

 

（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實值．
③圖一甲中閉合開關(guān)S，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無論怎樣移動變阻器滑動片，總不能使電壓表的示數(shù)調(diào)為零．原因可能是圖一甲中的

 

（選填a、b、c、d、e、f）處接觸不良．
④據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，作出該元件的，I-U圖線如圖一丙所示，則元件Q在U=0.8V時的電阻值是

 

，I-U圖線在該點的切線的斜率的倒數(shù)1/K    （選填“大于”、“等于”或“小于”）電阻值．

（2）．某實驗小組采用如圖二所示的裝置探究“探究做功和物體動能變化間的關(guān)系”，圖二中桌面水平放置，小車可放置砝碼，實驗中小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面．
①實驗的部分步驟如下：
a．在小車放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細(xì)繩連接小車和鉤碼；
b．將小車停在打點計時器附近，

 

，

 

，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，斷開開關(guān)；
c．改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)第二步的操作．
②如圖三所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T則打c點時小車的速度為

 

．要驗證合外力的功與動能變化的關(guān)系，除鉤碼和砝碼的質(zhì)量、位移、速度外，還要測出的物理量有：

 

．
③某同學(xué)用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認(rèn)為在實驗中還應(yīng)該采取的兩項措施是：a．

 

；b．

 

；
④實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖b中的圖線（其中△v²=v²-v₀²），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

 

．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)原理圖可知電路的連接方式，則在實物圖中先串聯(lián)一個支路，再將測量電路并聯(lián)在滑動變阻器的一部分兩端；②誤差來自于電表的內(nèi)阻影響，分析兩表的示數(shù)變化可知誤差；
③電路中有電流存在，說明電路和電源相連；但起不到分壓作用，則可知故障位置；
（2）小車在鉤碼的作用下拖動紙帶在粗糙水平面上做加速運動，通過對紙帶計數(shù)點處理可算出各點的速度大小及發(fā)生的位移．同時測量小車的質(zhì)量與小車在粗糙水平面的摩擦力，從而可求出合力做的功與小車的動能變化關(guān)系．

解答：解：（1）①由原理圖可知，滑動變阻器采用了分壓接法，即先將下面兩個固定的接線柱接在電源兩端；再將用電器的一端接在上面任意一個接線柱上，另一端接到下面任意一個接線柱上；同時電流表采用外接法，注意電表的正極流入；實物圖如圖；
②電流表外接時，通過元件的電流值的測量值大于真實值；根據(jù)R=

U

I

可知，該元件的電阻的測量值小于真實值；
③由題意可知，電流與電源應(yīng)相連，不能調(diào)節(jié)到零說明滑動變阻器起不到分壓作用，故應(yīng)是f點接觸不良造成的；
④由圖丙可知：U=0.8V時，I=0.05A，故電阻：R=

U

I

=

0.8

0.05

=16Ω；該點的切線與U軸的交點一定大于0，故切線的斜率k：k=

I

△U

＞

I

U

，

1

k

＜

U

I

=R．
（2）：①只有先接通電源后釋放小車，否則紙帶上的第一個初速度不為零．當(dāng)實驗結(jié)束后，及時斷開開關(guān)
②C點的瞬時速度等于BD這段的平均速度，則C點速度
vC=

. BD

t

=

△x2+△x3

2T

動能定理的表達(dá)式：W=

1

2

(M車+m)2-0，故還需要測量小車的質(zhì)量．
③用鉤碼的重力表示小車受到的合外力時，沒有考慮到小車與木板之間、紙袋與限位孔之間的摩擦力；由此需要平衡摩擦力； b．小車的加速度：a=

mg

M+m

，重物的質(zhì)量會影響小車的運動，故呀減小實驗的誤差，還要讓重物的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力；
④小車初末速度的平方差與位移成正比，即v²-v₀²=ks
要驗證“動能定理”，即

1

2

Mv2-

1

2

M

v

2 0

=(mg-f)s，
從而得出結(jié)論：小車初末速度的平方差與位移成正比（或合外力做功等于物體動能的變化）．
故答案為：（1）①連線如圖
②小于；③f；④16Ω、小于
（2）①接通電源，釋放小車；②vC=

△x2+△x3

2T

，小車的質(zhì)量；③a．平衡摩擦力，b．重物的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力；④小車初末速度的平方差與位移成正比（或合外力做功等于物體動能的變化）．

點評：通過實驗來探究物體的動能定理，一是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，二是更能讓學(xué)生理解動能定理的內(nèi)涵．