Question

（2012?宜賓）（I）小明根據(jù)對機(jī)動車行駛速度的限制和在同樣的道路上，對不同車型的限制車速不一樣，由此猜想：物體的動能大小可能與其速度、質(zhì)量有關(guān)：于是設(shè)計了如圖1所示的實(shí)驗進(jìn)行探究，讓小球從光滑斜槽軌道上靜止滑下，進(jìn)入光滑水平滑槽與固定在水平滑槽右端的一輕質(zhì)自然長度的彈簧相接觸并壓縮，彈簧被壓縮得越短，彈簧的彈性勢能越大，說明小球的動能就越大．實(shí)驗測得的數(shù)據(jù)如下表一、表二

表一：當(dāng)小球質(zhì)量m=0.1kg時

實(shí)驗序號	小球在斜槽上的高度h/cm	小球到達(dá)水平槽時的速度t/cm?s-1	彈簧的壓縮長度△x/cm
1	20	198	4.9
2	50	314	7.9
3	80	400	10.0

表二：當(dāng)小球在斜槽上高度h=0.8m時

實(shí)驗序號	小球的質(zhì)量m/kg	小球到達(dá)水平槽時的速度t/cm?s-1	彈簧的壓縮長度△x/cm
1	0.05	397	7.1
2	0.1	400	10.0
3	0.2	398	14.1

（1）由上表一、表二可知：小球運(yùn)動速度大小由

小球在斜槽上的高度

決定；影響小球動能因素與小球的

質(zhì)量和速度

有關(guān)．
（2）本實(shí)驗中該同學(xué)采用的研究方法有（　�。�
A、轉(zhuǎn)換法       B．類比法       C．控制變量法       D、模擬法
（II）為了測定一個待測電阻R_n的阻值，實(shí)驗室提供如下器材：電池、電流表A₁、電流表A₂、滑動變阻器R、定值電阻R₀、電鍵S、導(dǎo)線若干．小李同學(xué)用所提供的器材，設(shè)計了如圖2（甲）所示的電路圖．
（1）請根據(jù)設(shè)計的電路圖，在實(shí)物圖2（乙）中用筆畫代替導(dǎo)線，把連接圖補(bǔ)充完整．
（2）閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)到

b

端（選填“a”或“b”）
（3）實(shí)驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P到某一位置，記錄下此時電流表A₁、A₂的示數(shù)分別是I₁和I₂，則待測電阻R₀的表達(dá)式：R_x=

I1R0

I2-I1

．

Answer 1

分析：（1）分析表一和表二的數(shù)據(jù)即可得出決定小球運(yùn)動速度大小的因素和影響動能大小的因素；根據(jù)實(shí)驗的目的和表格中的變量和不變量即可判斷本實(shí)驗所采用的研究方法．
（2）①由電路圖可知，滑動變阻器和電流表A₂位于干路上，連接實(shí)物圖時滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
②為防止電路中電流過大燒壞電路元件、保護(hù)電路的滑動變阻器處于最大阻值處；
③根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R_x的電流，根據(jù)歐姆定律分別表示出兩支路的電流，利用并聯(lián)電路各支路的電壓相等得出等式，解等式即可求出待測電阻的阻值．

解答：解：I、（1）分析表一中的第二列和第三列數(shù)據(jù)可知，小球的質(zhì)量相同時，小球到達(dá)水平槽時的速度隨小球在斜槽上高度的增加而變大，且速度越大、彈簧的壓縮長度越大、動能越大；
分析表二中的第二列和第三列可知，小球在斜槽上高度相同時，小球到達(dá)水平槽時的速度相差不對，誤差允許的范圍內(nèi)認(rèn)為相等，且小球的質(zhì)量越大、彈簧的壓縮長度越大、動能越大；
綜上可知：小球運(yùn)動速度大小由小球在斜槽上的高度決定的；影響小球動能因素與小球的質(zhì)量和速度有關(guān)．
（2）由兩個表格數(shù)據(jù)可知，在探究動能與速度關(guān)系時控制了質(zhì)量不變，探究動能與質(zhì)量的關(guān)系時控制了速度不變；
動能的大小都是通過彈簧被壓縮的長度來體現(xiàn)的，故本實(shí)驗所采用的探究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）小球斜槽上的高度；質(zhì)量和速度；
（2）A、C．
Ⅱ、（1）滑動變阻器的任意下方接線柱與待測電阻或定值電阻的左側(cè)連接，待測電阻的右端與電流表A₂的負(fù)接線柱連接即可，如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)前保護(hù)電路的滑動變阻器處于最大阻值的b端；
（3）定值電阻和待測電阻并聯(lián)，電流表A₁測R₀支路的電流，A₂測干路電流，
通過Rx的電流I_x=I₂-I₁，
因并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，
所以U₀=U_x，即I₁R₀=（I₂-I₁）R_x，
解得：R_x=

I1R0

I2-I1

．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）b；
（3）

I1R0

I2-I1

．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵：一是掌握探究影響動能大小因素的實(shí)驗方法，即控制變量法和轉(zhuǎn)換法；二是看懂電路圖、明白測待測電阻實(shí)驗的方法，并會連接實(shí)物圖；三是能分析實(shí)驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論．