Question

（1）某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗．圖乙為實驗中得到的一條紙帶，在紙帶上用0、1、2、3、4、5、6…標(biāo)出計數(shù)點．

①實驗時，松開紙帶與閉合電源開關(guān)的合理順序是

 

．
②規(guī)定打點1時重力勢能為0，要計算出打點4時重物的機械能，在紙帶上必須測出

 

．
③該同學(xué)根據(jù)測出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地計算出各計數(shù)點時重物的機械能，發(fā)現(xiàn)打后一個點時機械能都比打前一個點時機械能小，其原因可能是

 

 （只要求說出一種原因）．
④若在數(shù)據(jù)處理時所用的重力加速度比本地的重力加速度偏大，不考慮其它因素產(chǎn)生的誤差，將使打后一個點時機械能都比打前一個點時機械能

 

．
（2）如圖丙所示，用伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中，在電路中接一阻值為2Ω的電阻R₀，通過改變滑動變阻器，得到幾組電表的實驗數(shù)據(jù)：

U（V）	1.2	1.0	0.8	0.6
I（A）	0.10	0.17	0.23	0.30

①R₀的作用是

 

；
②用作圖法在坐標(biāo)系上作出U-I圖（�。┚�；
③利用圖線，測得電動勢E=

 

V，內(nèi)阻r=

 

Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：1、根據(jù)實驗原理可知，需要知道打1、4時的速度大小和從1到4過程中重力勢能的減小量，根據(jù)勻變速直線運動的推理，可知需要測量的物理量；該實驗產(chǎn)生的誤差主要是不可避免的存在摩擦阻力作用；若采用的重力加速度比實際的大，不考慮其它影響，后一個點時機械能都比打前一個點時機械能偏大．
2、為了防止電源發(fā)生短路，我們常用一定值電阻充當(dāng)保護電阻；
由描點法將表中各點的坐標(biāo)描出，再由直線將各點相連即可；
由圖象與縱坐標(biāo)的交點可求得電源的電動勢；由圖象的斜率可求得內(nèi)阻與保護電阻之和；因保護電阻已知，則可求出內(nèi)阻．

解答：解：（1））①實驗時，松開紙帶與閉合電源開關(guān)的合理順序是先閉合電源后開關(guān)松開紙帶．
②根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度可知，知道3、5兩點之間的距離可以計算出4點的速度，從而求出4點動能，
知道1、4兩點之間的距離可以計算出重力勢能的變化量．
③由于重物下落的過程中不可避免的要克服阻力做功，因此機械能越來越�。�即原因是實驗中存在阻力
④若采用的重力加速度比本地的重力加速度偏大，相當(dāng)于物體下落時，受到豎直向下的拉力，根據(jù)功能關(guān)系可知，除了重力之外的外力做了正功，機械能增大．
即打后一個點時機械能都比打前一個點時機械能大．
（2）①R₀接在電源附近，是為了防止當(dāng)外部短路時，電源出現(xiàn)短路現(xiàn)象，故此電阻在此起保護作用，保護電源、電表防止短路；
②將（I、U）坐標(biāo)描在圖象中，用直線將各點相連，如圖所示；

③由圖可知，由圖象與縱坐標(biāo)的交點為電源的電動勢
電源的電動勢約為1.5V；
圖象的斜率為內(nèi)阻與保護電阻之和，
R₀+r=

△U

△I

=

1.5-0.6

0.3

r=3.0-2.0=1.0Ω；
故答案為：（1）①先閉合電源后開關(guān)松開紙帶
②1、4兩點之間的距離和3、5兩點之間的距離
③實驗中存在阻力
④大
（2）①保護電源、電表，防止短路
②如圖，
③1.5，1.0．

點評：1、對于基礎(chǔ)實驗要明確實驗原理、基本儀器的使用，熟練根據(jù)基本物理知識解決實驗問題．
2、本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，注意保護電阻在電路中的作用；同時要注意保護電阻可等效為電源的內(nèi)阻進(jìn)行分析．