Question

（18分。6+12=18）
（1）某同學設計了如圖所示的裝置來驗證“加速度與力的關系”.把打點計時器固定在長木板上，把紙帶穿過打點計時器連在小車的左端.將數字測力計固定在小車上，小車放在長木板上.在數字測力計的右側拴有一細線，細線跨過固定在木板邊緣的定滑輪與一重物相連，在重物的牽引下，小車在木板上加速運動，數字測力計可以直接顯示細線拉力的大小.

①采用數顯測力計測量細線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比     （填選項前的字母）
A．可以不用平衡摩擦力
B．直接測量小車（包括測力計）所受的拉力， 可以減少誤差
C．利用此實驗裝置不用測量重物的質量
D．重物的質量要遠遠小于小車和數顯測力計的總質量
②下圖是某同學在此實驗中獲得的一條紙帶，其中兩相鄰計數點間有四個點未畫出.已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50H_Z，則小車運動的加速度a=_______m/s².

③保持小車和數字測力計的總質量一定，改變鉤碼的質量，測出相應的加速度．采用圖象法處理數據．請同學們根據測量數據做出a—F圖象.
 
(2).實驗桌上有下列儀器

A．待測電源（電動勢約3V，內阻約7Ω）；
B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A擋的內阻約0.5Ω，3A擋的內阻約0.1Ω；）
C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V擋的內阻約5kΩ，15V擋內阻約25kΩ）；
D．滑動變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）；
E．滑動變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）；
F．開關、導線若干；
G．小燈泡“4V  0.4A”。
請你解答下列問題：
①利用給出的器材測量電源的電動勢和內阻，要求測量有盡可能高的精度且便于調節，應選擇的滑動變阻器是________（填代號）。
②請將圖甲中的實物連接成實驗電路圖；
③某同學根據測得的數據，作出U-I圖象如圖乙中圖線a所示，由此可知電源的電動勢E=_______V，內阻r=_________Ω；
④若要利用給出的器材通過實驗描繪出小燈泡的伏安特性曲線，要求測量多組實驗數據，并畫出實驗原理電路圖；
⑤將（4）步中得到的數據在同一U-I坐標系內描點作圖，得到如圖乙所示的圖線b，如果將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時小燈泡的實際功率為____________W。

Answer 1

（1） （6分）   ①BC    ②0.39   ③如圖略
（2）（12分）
①D
②
③3.0    6.0
④
⑤0.375 

試題分析：（1）①如果采用重物重力表示拉力，是要求重物質量遠小于小車質量的前提下進行的，因為小車如果做加速運動時，拉力與重力實際上是不相等的，所以采用數顯測力計測量細線拉力是直接測量小車（包括測力計）所受的拉力， 可以減少誤差，并且不用測量重物的質量，故選BC②加速度a的大小可以由逐差法求得="0.39" m/s²③描點連線時盡可能多的點落在直線上，偏離直線太遠的點舍去不要(2) ①因為實驗要求測量有盡可能高的精度且便于調節，所以滑動變阻器采用分壓連接，滑動變阻器選用小電阻的，故選D②電流表內接、滑動變阻器分壓④由于小燈泡電阻減小，所以電流表選擇外接，滑動變阻器選擇分壓，可以多測量幾組數據⑤兩圖線的交點即為燈泡實際工作電壓和電流的值，由圖線可知P=UI=1.5
點評：本題難度中等，注意驗證牛頓第二定律的試驗中，本身的實驗就有很大的系統誤差，這只是一個近似的證明（由于繩子的拉力不等于物體的重力），電學實驗中要注意電流表的內接外接和變阻器的限流分壓的選擇原則