Question

（1）某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度，電源頻率f=50Hz，在紙帶上打出的點(diǎn)中，選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)技術(shù)點(diǎn)，因保存不當(dāng)，紙帶被污染，如圖所示，A、B、C、D是本次排練的4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，僅能讀出其中3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：S_A-16.6mm、S_B=126.5mm、S_D=624.5mm
若無法再做實(shí)驗(yàn)，可由以上信息推知：
①相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為

 

 s；
②打 C點(diǎn)時(shí)物體的速度大小為

 

 m/s（取2位有效數(shù)字）
③物體的加速度大小為

 

（用S_A、S_B、S_D和f表示）
（2）在探究小燈泡的伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中，所用器材有燈泡I，量程恰當(dāng)?shù)碾娏鞅鞟和電壓表V，直流電源的滑動(dòng)變阻器R、電鍵S等，要求燈泡兩端電壓從OV表開始變
①實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用

 

 接法（“分壓”或“限流”） 
②某同學(xué)已連接如圖Ⅰ所示的電路，在連接最后一根導(dǎo)線的c端到直流電源正析之前，請(qǐng)指出其中僅有的2個(gè)不當(dāng)之處，并說明如何改正A：

 

B：

 

③分別測(cè)得兩只燈泡l₁和l₂ 的伏安特性曲線如圖Ⅱ中Ⅰ和Ⅱ所示，然后將燈泡l₁、l₂與電池組（電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均衡定）連成題圖Ⅲ所示電路．多次測(cè)量后得到通過l₁和l₂的電流平均值分別為0.30A和0.60A．
A．在圖Ⅱ畫出電池組路端電壓U和電流I的關(guān)系曲線．
B．由該曲線可知電池組的電動(dòng)勢(shì)為

 

V，內(nèi)阻為

 

Ω（取兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz電路中，從而得出點(diǎn)與點(diǎn)的時(shí)間間隔．當(dāng)紙帶做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，中間時(shí)刻的速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度．最后加速度可由相等時(shí)間內(nèi)的位移之差來算出．
（2）由于要求燈泡兩端電壓從OV開始變化，所以滑動(dòng)變阻器必須分壓式接法．從圖中可知，電鍵處于閉合狀態(tài)，同時(shí)滑動(dòng)觸頭也在不當(dāng)位置．兩只燈泡l₁和l₂ 的伏安特性曲線如圖Ⅱ中Ⅰ和Ⅱ所示，結(jié)合圖Ⅲ所示電路，可以畫出閉合電路的路端電壓與電流的圖象．從而讀出電源的電動(dòng)勢(shì)，算出電源的內(nèi)電阻．

解答：解：（1）①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶每隔4個(gè)點(diǎn)選擇一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.1s．
②根據(jù)BD間的平均速度等于C點(diǎn)的瞬時(shí)速度得：vC=

sD-sB

2T

=2.5m/s
③勻加速運(yùn)動(dòng)的位移特征是相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移以aT²均勻增大，有BC=AB+aT²，CD=BC+aT²=AB+2aT²，BD=2AB+3aT²，所以a=

(sD-sB)-2×(sB-sA)

3T2

=

(sD-3sB+2sA)f2

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（2）①探究小燈泡的伏安特性曲線要求電壓從0到額定電壓變化，所以滑動(dòng)變阻器必須采用分壓解法．
②在連接線路時(shí)必須將每個(gè)開關(guān)斷開，而圖中是閉合的這是第一個(gè)錯(cuò)誤．連好線路后在閉合開關(guān)前需要將限流滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大，將分壓滑動(dòng)變阻器調(diào)到輸出為0端，在圖中是b端，以保護(hù)電源和電表．
③描繪電源的伏安特性曲線要求外電阻變化測(cè)定對(duì)應(yīng)的多組路端電壓和電流，本實(shí)驗(yàn)中用兩個(gè)小燈泡來改變外電阻獲得兩組電流值，然后在小燈泡的伏安特性曲線上查出對(duì)應(yīng)的電壓，用兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)描繪圖象．為描繪準(zhǔn)確可以先進(jìn)行理論計(jì)算，首先查出兩坐標(biāo)為（0.30A，3.8V）和（0.60A，3.0V），則內(nèi)阻為r=

3.8-3.0

0.6-0.3

=2.7Ω，電動(dòng)勢(shì)為E=4.6V，然后作出準(zhǔn)確圖象如圖．
故答案為：（1）①0.1s       ②2.5 m/s      ③

(sD-3sB+2sA)f2

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（2）①分壓       ②A．電鍵不應(yīng)閉合，應(yīng)處于斷開狀態(tài)    B．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P位置不當(dāng)，應(yīng)將其置于b端       ③4.6V   2.7Ω．

點(diǎn)評(píng)：平均速度等于某點(diǎn)的瞬時(shí)速度除勻速直線運(yùn)動(dòng)外，還可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng)．同時(shí)巧用了相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移以aT²均勻增大來求出加速度大�。�
當(dāng)電路中的路端電壓與電流圖象與負(fù)載的電壓與電流圖象相交時(shí)，則交點(diǎn)表示它們的電流．原因是負(fù)載與電源相串聯(lián)．而路端電壓與電流的圖象的縱交點(diǎn)是表示電源的電動(dòng)勢(shì)，橫交點(diǎn)表示短路電流．