Question

（1）在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，將一端帶滑輪的長(zhǎng)木板固定在水平桌面上，滑塊置于長(zhǎng)木板上，并用細(xì)繩跨過(guò)定滑輪與托盤(pán)相連，滑塊右端連一條紙帶，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況．開(kāi)始時(shí)，托盤(pán)中放少許砝碼，釋放滑塊，通過(guò)紙帶記錄的數(shù)據(jù)，得到圖線 a．然后在托盤(pán)上添加一個(gè)質(zhì)量為 m=0.05kg 的砝碼，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到圖線 b．已知滑塊與長(zhǎng)木板間存在摩擦，滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，繩中的拉力近似等于托盤(pán)和所加砝碼的重力之和，g取10m/s²，則
①通過(guò)圖象可以得出，先后兩次運(yùn)動(dòng)的加速度之比為

 

；
②根據(jù)圖象，可計(jì)算滑塊的質(zhì)量為

 

kg．
（2）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)物電路，描繪額定電壓為4.0V的小燈泡的伏安特性曲線，并研究小燈泡實(shí)際功率及燈絲溫度等問(wèn)題．
①根據(jù)實(shí)物圖，在答題紙上的虛線框內(nèi)畫(huà)出電路圖．
②閉合開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片 p 向 b 端移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)“電流表的示數(shù)幾乎為零，電壓表的示數(shù)逐漸增大”，則分析電路的可能故障為

 

．
A．小燈泡短路
B．小燈泡斷路
C．電流表斷路
D．滑動(dòng)變阻器斷路
③根據(jù) I-U 圖線，可確定小燈泡在電壓為2.0V時(shí)實(shí)際功率為

 

W．
④已知小燈泡燈絲在27℃時(shí)的電阻是6.0Ω，并且小燈泡燈絲電阻值 R 與燈絲溫度 t 的關(guān)系為 R=k （ 273+t ），k 為比例常數(shù)．根據(jù) I-U 圖線，估算該燈泡正常工作時(shí)燈絲的溫度約為

 

℃．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)速度時(shí)間圖線的斜率得出加速度的大小，從而得出加速度之比，根據(jù)牛頓第二定律求出滑塊的質(zhì)量．
（2）①根據(jù)實(shí)物圖畫(huà)電路圖，確定電流表的內(nèi)外接和滑動(dòng)變阻器的接法．
②閉合開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片 p 向 b 端移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)“電流表的示數(shù)幾乎為零，電壓表的示數(shù)逐漸增大”，可能是燈泡斷路．
③根據(jù)I-U圖線確定電壓為2.0V時(shí)的電流，通過(guò)P=UI求出小燈泡的實(shí)際功率．
④根據(jù)小燈泡燈絲在27℃時(shí)的電阻是6.0Ω，通過(guò)小燈泡燈絲電阻值 R 與燈絲溫度 t 的關(guān)系為 R=k （ 273+t ），得出比例系數(shù)，再根據(jù)I-U 圖線，估算該燈泡正常工作時(shí)的電阻，從而求出此時(shí)的溫度．

解答：解：（1）①加速度a1=

△v

△t

=0.6m/s2，加速度a2=

△v

△t

=0.8m/s2
則

a1

a2

=

3

4

．
②設(shè)開(kāi)始少許砝碼的質(zhì)量為m₀，根據(jù)牛頓第二定律有：m₀g=Ma₁，
（m₀g+mg）=Ma₂
解得M=2.5kg．
（2）①?gòu)膶?shí)物圖可以看成，電流表采用外接法，滑動(dòng)變阻器采用的是分壓式接法，根據(jù)要求作出電路圖，如圖所示．
②若燈泡短路，電流表示數(shù)較大；若若電流表和滑動(dòng)變阻器斷路，則電壓表的讀數(shù)為0，現(xiàn)在“電流表的示數(shù)幾乎為零，電壓表的示數(shù)逐漸增大”，知可能是燈泡斷路．故選B．
③從I-U圖線可知，電壓為2.0V時(shí)，電流為0.3A，則P=UI=2×0.3W=0.6W．
④小燈泡燈絲在27℃時(shí)的電阻是6.0Ω，根據(jù) R=k （ 273+t ）得，k=0.02Ω/°C．
當(dāng)燈泡正常工作時(shí)電阻R′=

4.2

0.42

=10Ω
則t=

R′

k

-273=227°C．
故答案為：（1）①3：4 （2分），②2.5
（2）①如右圖，②B 
③0.6（0.55-0.65之間均可）
④227（225-230之間均可）

點(diǎn)評(píng)：本題考查了描繪小燈泡伏安特性圖線實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)原理圖、數(shù)據(jù)處理等操作，尤其是結(jié)合圖線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的能力是考查的重點(diǎn)，在平時(shí)中要加強(qiáng)訓(xùn)練．