(2008?湖北模擬)實(shí)驗(yàn)題
(1)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,為了確定小球在不同時(shí)刻所通過(guò)的位置,實(shí)驗(yàn)時(shí)用如圖所示的裝置,先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平木板表面釘上復(fù)寫(xiě)紙和白紙,并將該木板豎直立于槽口附近處.使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A;將木板向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞在木板上得到痕跡B;又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,小球再?gòu)男辈凵暇o靠擋板處由靜止釋放,再得到痕跡C.若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離x=10.00cm,A、B間距離y1=4.78cm,B、C間距離y2=14.58cm.(g取9.80m/s2
①根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量得小球初速度為v0=
x
g
y2-y1
x
g
y2-y1
(用題中所給字母表示).
②小球初速度的測(cè)量值為
1.0
1.0
m/s.(保留兩位有效數(shù)字)
(2)某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.提供的器材有,電壓表(0~3V)、電流表(0~0.6A)、滑動(dòng)變阻器有R1(10Ω,2A)和R2(100Ω,0.1A)各一只.
①實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用
R1
R1
 (填“R1”或“R2”).在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組電壓和電流值,得到如圖丙所示的U-I圖線,由圖可求出該電源電動(dòng)勢(shì)E=
1.45
1.45
V;內(nèi)阻r=
1.75
1.75
Ω.(保留三位有效數(shù)字)
②在圖乙中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接實(shí)驗(yàn)電路.
③電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值
=
=
真實(shí)值,內(nèi)電阻測(cè)量值
真實(shí)值.( 填<,>,=)
分析:(1)小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),由豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔;再由水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)關(guān)系求得水平初速度的表達(dá)式及數(shù)值;
(2)①分析實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可得出滑動(dòng)變阻器使用;由圖象的斜率及截距可求得內(nèi)阻及電源的電動(dòng)勢(shì);
②根據(jù)原理圖依次將各元件相連,注意電表的正負(fù)極及量程;
③根據(jù)電表內(nèi)阻的影響分析誤差原因,同時(shí)確定真實(shí)值與測(cè)量值之間的關(guān)系.
解答:解:(1)①對(duì)豎直方向由△h=gt2可得:
t=
y2-y1
g
;
對(duì)于水平方向有:x=v0t
解得:v0=x
g
y2-y1
 
(2)代入數(shù)據(jù)解得:
v0=0.1
10
0.1458-0.0478
=1m/s;
(2)①因電壓表為3V量程,電流表為0.6A,則如果采用R2的滑動(dòng)變阻器則因阻值太大,不易調(diào)節(jié),故應(yīng)選用R1
由閉合電路歐姆定律可知,U=E-Ir,故可知圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì),故E=1.46V;(1.45-1.47均可)
而圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻,則有:r=
1.46-0.8
0.37
=1.78Ω;(1.70-1.83Ω)
 ②依次將電池、開(kāi)關(guān)、電流表及滑動(dòng)變阻器串聯(lián),再將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端,注意紅進(jìn)黑入,連線如圖所示;
③本接法中的誤差來(lái)自于電流表的分壓導(dǎo)致電壓表示數(shù)不準(zhǔn)確;若當(dāng)外電路短路時(shí),則電流表的分壓影響較小,故此時(shí)認(rèn)為電壓表示數(shù)準(zhǔn)確;而外電路斷路時(shí)可以認(rèn)為路端電壓即為電源的電動(dòng)勢(shì),故測(cè)量值等于真實(shí)值;而在測(cè)量中由于電流表的分壓,使電壓表測(cè)量值小于真實(shí)值,而電流值是準(zhǔn)確的,故測(cè)量圖象應(yīng)在真實(shí)圖象的下方,故圖象的斜率增大,故內(nèi)電阻真實(shí)值大于測(cè)量值;
故答案為:(1)①x
g
y2-y1
②1.0;(2)①R1,1.45;1.75;②如下圖;③=>.
點(diǎn)評(píng):本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn),注意實(shí)驗(yàn)方法及本實(shí)驗(yàn)中的誤差處理方法.
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