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(shù)字測力計固定在小車上，小車放在長木板上.在數(shù)字測力計的右側(cè)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(shù)字測力計可以直接顯示細線拉力的大小.

①采用數(shù)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(zhì)量
D．重物的質(zhì)量要遠遠小于小車和數(shù)顯測力計的總質(zhì)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(shù)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(shù)字測力計的總質(zhì)量一定，改變鉤碼的質(zhì)量，測出相應的加速度．采用圖象法處理數(shù)據(jù)．請同學們根據(jù)測量數(shù)據(jù)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(nèi)阻約7Ω）；
B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A擋的內(nèi)阻約0.5Ω，3A擋的內(nèi)阻約0.1Ω；）
C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V擋的內(nèi)阻約5kΩ，15V擋內(nèi)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(nèi)阻，要求測量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié)，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(jù)測得的數(shù)據(jù)，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(nèi)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(shù)據(jù)，并畫出實驗原理電路圖；
⑤將（4）步中得到的數(shù)據(jù)在同一U-I坐標系內(nèi)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(zhì)量遠小于小車質(zhì)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(shù)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(zhì)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(diào)節(jié)，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(nèi)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(shù)據(jù)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(tǒng)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(nèi)接外接和變阻器的限流分壓的選擇原則