Question

（1）某實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備探究某種元件Q的伏安特性曲線，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖一甲所示的電路圖．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
②圖一乙中的實(shí)物連線按圖一甲的電路圖補(bǔ)充完整．
②考慮電表內(nèi)阻的影響，該元件電阻的測(cè)量值

 

（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值．
③圖一甲中閉合開(kāi)關(guān)S，電流表、電壓表均有示數(shù)，但無(wú)論怎樣移動(dòng)變阻器滑動(dòng)片，總不能使電壓表的示數(shù)調(diào)為零．原因可能是圖一甲中的

 

（選填a、b、c、d、e、f）處接觸不良．
④據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，作出該元件的，I-U圖線如圖一丙所示，則元件Q在U=0.8V時(shí)的電阻值是

 

，I-U圖線在該點(diǎn)的切線的斜率的倒數(shù)1/K    （選填“大于”、“等于”或“小于”）電阻值．

（2）．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖二所示的裝置探究“探究做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系”，圖二中桌面水平放置，小車可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面．
①實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：
a．在小車放入砝碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)繩連接小車和鉤碼；
b．將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，

 

，

 

，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；
c．改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)第二步的操作．
②如圖三所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T則打c點(diǎn)時(shí)小車的速度為

 

．要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化的關(guān)系，除鉤碼和砝碼的質(zhì)量、位移、速度外，還要測(cè)出的物理量有：

 

．
③某同學(xué)用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是：a．

 

；b．

 

；
④實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖b中的圖線（其中△v²=v²-v₀²），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

 

．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)原理圖可知電路的連接方式，則在實(shí)物圖中先串聯(lián)一個(gè)支路，再將測(cè)量電路并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的一部分兩端；②誤差來(lái)自于電表的內(nèi)阻影響，分析兩表的示數(shù)變化可知誤差；
③電路中有電流存在，說(shuō)明電路和電源相連；但起不到分壓作用，則可知故障位置；
（2）小車在鉤碼的作用下拖動(dòng)紙帶在粗糙水平面上做加速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)對(duì)紙帶計(jì)數(shù)點(diǎn)處理可算出各點(diǎn)的速度大小及發(fā)生的位移．同時(shí)測(cè)量小車的質(zhì)量與小車在粗糙水平面的摩擦力，從而可求出合力做的功與小車的動(dòng)能變化關(guān)系．

解答：解：（1）①由原理圖可知，滑動(dòng)變阻器采用了分壓接法，即先將下面兩個(gè)固定的接線柱接在電源兩端；再將用電器的一端接在上面任意一個(gè)接線柱上，另一端接到下面任意一個(gè)接線柱上；同時(shí)電流表采用外接法，注意電表的正極流入；實(shí)物圖如圖；
②電流表外接時(shí)，通過(guò)元件的電流值的測(cè)量值大于真實(shí)值；根據(jù)R=

U

I

可知，該元件的電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值；
③由題意可知，電流與電源應(yīng)相連，不能調(diào)節(jié)到零說(shuō)明滑動(dòng)變阻器起不到分壓作用，故應(yīng)是f點(diǎn)接觸不良造成的；
④由圖丙可知：U=0.8V時(shí)，I=0.05A，故電阻：R=

U

I

=

0.8

0.05

=16Ω；該點(diǎn)的切線與U軸的交點(diǎn)一定大于0，故切線的斜率k：k=

I

△U

＞

I

U

，

1

k

＜

U

I

=R．
（2）：①只有先接通電源后釋放小車，否則紙帶上的第一個(gè)初速度不為零．當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，及時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)
②C點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于BD這段的平均速度，則C點(diǎn)速度
vC=

. BD

t

=

△x2+△x3

2T

動(dòng)能定理的表達(dá)式：W=

1

2

(M車+m)2-0，故還需要測(cè)量小車的質(zhì)量．
③用鉤碼的重力表示小車受到的合外力時(shí)，沒(méi)有考慮到小車與木板之間、紙袋與限位孔之間的摩擦力；由此需要平衡摩擦力； b．小車的加速度：a=

mg

M+m

，重物的質(zhì)量會(huì)影響小車的運(yùn)動(dòng)，故呀減小實(shí)驗(yàn)的誤差，還要讓重物的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力；
④小車初末速度的平方差與位移成正比，即v²-v₀²=ks
要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，即

1

2

Mv2-

1

2

M

v

2 0

=(mg-f)s，
從而得出結(jié)論：小車初末速度的平方差與位移成正比（或合外力做功等于物體動(dòng)能的變化）．
故答案為：（1）①連線如圖
②小于；③f；④16Ω、小于
（2）①接通電源，釋放小車；②vC=

△x2+△x3

2T

，小車的質(zhì)量；③a．平衡摩擦力，b．重物的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力；④小車初末速度的平方差與位移成正比（或合外力做功等于物體動(dòng)能的變化）．

點(diǎn)評(píng)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物體的動(dòng)能定理，一是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，二是更能讓學(xué)生理解動(dòng)能定理的內(nèi)涵．