Question

（2013?淄博一模）（1）如圖，某實驗小組在實驗室中利用水平氣墊導(dǎo)軌和兩光電門計時器A和B驗證滑塊M和鉤碼m組成的系統(tǒng)機械能守恒，已知遮光條的寬度為d，先后通過A、B光電門的時間分別為△t₁、△t₂，滑塊運動通過光電門B時，鉤碼未落地．

①本實驗中需要用到的器材有

AB

（填字母序號）．
A．天平    B．刻度尺    C．打點計時器    D．秒表    E．測力計
②驗證本系統(tǒng)機械能守恒的原理表達式為

mgs_AB=

1

2

（M+m）（

d

△t2

）²-

1

2

（M+m）（

d

△t1

）²

（用已知量和能直接測量的量表示）．
③下列因素中可能增大實驗誤差的是

AD

（填字母序號）．
A．氣墊導(dǎo)軌未調(diào)水平
B．滑塊質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m不滿足m=M
C．遮光條寬度太小
D．兩光電門間距過小
（2）在一次實驗技能比賽中，一同學(xué)設(shè)計了如下電路來測電源的電動勢和內(nèi)阻．
該同學(xué)選好器材后，用導(dǎo)線將各器材連接成如圖乙所示實物連線電路（圖甲是其電路原理圖），其中R₀是保護電阻．

①該同學(xué)在閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，在選用器材時，除了導(dǎo)線外，其它器材經(jīng)檢測都是完好的，則出現(xiàn)故障的原因是

jd部分斷路

，（請用接線柱處的字母去表達）．
②該同學(xué)測量時記錄了6組數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)畫出了U-I圖線如圖所示．

根據(jù)圖線求出電池的電動勢E=

1.48

V，內(nèi)阻r=

0.50

Ω．
③若保護電阻R₀的阻值未知，該電源的電動勢E、內(nèi)電阻r已經(jīng)測出，在圖乙的電路中只需改動一條線就可測量出R₀的阻值．該條線是

jd

，需改接為

je

．改接好后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電壓表的示數(shù)為U、電流表示數(shù)為I，電源的電動勢用E表示．內(nèi)電阻用r表示，則R₀=

E-U

I

-r

．

Answer 1

分析：（1）設(shè)遮光條前進了s，鉤碼的重力勢能減少了：mgs，系統(tǒng)動能增加了：

1

2

（M+m）（

d

△t2

）²-

1

2

（M+m）（

d

△t1

）²
所以我們可以通過比較mgs和

1

2

（M+m）（

d

△t2

）²-

1

2

（M+m）（

d

△t1

）²的大小來驗證機械能守恒定律．
（2）電源的U-I圖象與縱軸的交點的縱坐標值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻．

解答：解：（1）①A、需要天平測量質(zhì)量，故A正確
B、需要刻度尺測量距離，故B正確
C、有了光電門計時器，不需要打點計時器呢，也不需要秒表呢．故C、D錯誤
E、不需要測力計，故E錯誤
故選AB．
②滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．
遮光條前進了s，鉤碼的重力勢能減少了：mgs_AB，系統(tǒng)動能增加了：

1

2

（M+m）（

d

△t2

）²-

1

2

（M+m）（

d

△t1

）²
驗證本系統(tǒng)機械能守恒的原理表達式為mgs_AB=

1

2

（M+m）（

d

△t2

）²-

1

2

（M+m）（

d

△t1

）²
③下列因素中可能增大實驗誤差的是
A．氣墊導(dǎo)軌未調(diào)水平，M的重力勢能也會改變，故A正確
B．滑塊質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m不滿足m=M，對該實驗沒有影響，故B錯誤
C．遮光條寬度太小，有利于減小誤差，故C錯誤
D．兩光電門間距過小，有利于增大誤差，故D正確
故選AD．
（2）①該同學(xué)在閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，在選用器材時，除了導(dǎo)線外，其它器材經(jīng)檢測都是完好的，則出現(xiàn)故障的原因是jd部分斷路
②該同學(xué)測量時記錄了6組數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)畫出了U-I圖線如圖所示．
由如圖圖象可知，電源電動勢E=1.48V，
電源內(nèi)阻r=

△U

△I

=0.50Ω．
③若保護電阻R₀的阻值未知，該電源的電動勢E、內(nèi)電阻r已經(jīng)測出，在圖乙的電路中只需改動一條線就可測量出R₀的阻值．該條線是jd，需改接為je．改接好后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電壓表的示數(shù)為U、電流表示數(shù)為I，電源的電動勢用E表示．內(nèi)電阻用r表示，
根據(jù)閉合電路歐姆定律得E-U=I（R₀+r）
則R₀=

E-U

I

-r．
故答案為：（1）①AB
②mgs_AB=

1

2

（M+m）（

d

△t2

）²-

1

2

（M+m）（

d

△t1

）²
③AD
（2）①jd部分斷路
②1.48；0.50
③jd；je；

E-U

I

-r

點評：處理實驗時一定要找出實驗原理，根據(jù)實驗原理我們可以尋找需要測量的物理量和需要注意的事項．要掌握應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)，會根據(jù)圖象求電源電動勢與內(nèi)阻；會分析測電源電動勢與內(nèi)阻實驗的故障問題．