Question

（2007?四川）（1）在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是

CF

．
A．游標(biāo)卡尺    B．秒表      C．坐標(biāo)紙
D．天平        E．彈簧秤    F．重垂線
實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是

AD

A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下
B．斜槽軌道必須光滑
C．斜槽軌道末端可以不水平
D．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些
E．為了比較準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點(diǎn)連接起來(lái)
（2）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E及電阻R₁和R₂阻值．實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源E（不計(jì)內(nèi)阻），待測(cè)電阻R₁，待測(cè)電阻R₂，電壓表V（量程為1.5V，內(nèi)阻很大），電阻箱R（0-99.99Ω），單刀單擲開關(guān)S₁，單刀雙擲開關(guān)S₂，導(dǎo)線若干．
①先測(cè)電阻R₁的阻值．請(qǐng)將甲同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：閉合S₁，將S₂切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)r和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U_l，保持電阻箱示數(shù)不變，

將S₂切換到b

，讀出電壓表的示數(shù)U₂．則電阻R₁的表達(dá)式為R₁=

U2-U1

U2

r

．
②甲同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻R_l=4.8Ω，繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R₂的阻值．該同學(xué)的做法是：閉合S₁，將S₂切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的

1

U

-

1

R

圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)E=

1.43

V，電阻R₂=

1.2

Ω．
③利用甲同學(xué)設(shè)計(jì)的電路和測(cè)得的電阻R_l，乙同學(xué)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R₂的阻值的做法是：閉合S₁，將S₂切換到b，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出于相應(yīng)的

1

U

-

1

R-R1

圖線，根據(jù)圖線得到電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R₂．這種做法與甲同學(xué)的做法比較，由于電壓表測(cè)得的數(shù)據(jù)范圍

較小

（選填“較大”、“較小”或“相同”），所以

甲

同學(xué)的做法更恰當(dāng)些．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)該試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)的具體操作可以正確選擇所需器材；由研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)可找出正確的選項(xiàng)；
（2）①利用題目中給出的電路及步驟的提示，同時(shí)結(jié)合閉合電路的歐姆定律可得出實(shí)驗(yàn)的步驟；
②再由原理可得出實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)處理的方法及公式，結(jié)合圖象可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．
③兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中的主要區(qū)別在于甲中電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，而乙中電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器與定值電阻兩端的電壓，因R₁阻值不變，則滑動(dòng)變阻器對(duì)電壓表的調(diào)節(jié)作用減弱，電壓表變化范圍減�。�

解答：解：（1）做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、游標(biāo)卡尺、斜槽、鉛筆、坐標(biāo)紙、圖釘之外，還需要的是器材是重垂線．它的作用是確保小球拋出是在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)紙可以找出小球的準(zhǔn)確位置；故選CF；
（2）為了能畫出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，首先保證小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的．同時(shí)要讓小球總是從同一位置釋放，這樣才能找到同一運(yùn)動(dòng)軌跡上的幾個(gè)點(diǎn)，然后將這幾個(gè)點(diǎn)平滑連接起來(lái)．故選 AD
（2）①由題意可知，本實(shí)驗(yàn)中沒有給出電流表，故應(yīng)是電壓表與電阻箱求電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的；實(shí)驗(yàn)中應(yīng)充分利用電阻值及串并聯(lián)電路的規(guī)律得出表達(dá)式；為了多測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)再將S₂切換到b；
由歐姆定律可知：
U₂=I（r+R₁）
U₁=Ir
而電路電流相等，聯(lián)立解得：
R₁=

U2-U1

U2

r；
②根據(jù)E=U+

U

R

（R₁+R₂），有

1

U

=

1

E

+

1

R

R1+R2

E

，
比照直線方程y=kx+b，有截距

1

E

=b=0.7，
所以，E=1.43（

10

7

）；
斜率k=

2.8-0.7

0.5

=4.2，
又k=

R1+R2

E

，已測(cè)出R₁=4.8Ω，求得R₂=1.2Ω 
③若開關(guān)打在b處，則電壓表測(cè)量的為電阻箱與R₁兩端的電壓，因定值電阻的分壓作用，使電壓表測(cè)量范圍減小，故實(shí)驗(yàn)中誤差較多，故應(yīng)選擇甲同學(xué)的做法；
故答案為：（1）CF，AD；
（2）①

U2-U1

U2

r；②1.43；1.2；③較��；  甲

點(diǎn)評(píng)：用電壓表和電阻箱測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻（本題的R₂相當(dāng)于內(nèi)電阻）并用圖象進(jìn)行數(shù)據(jù)處理求出結(jié)果；本方法可與伏安法類比簡(jiǎn)稱伏阻法．也是實(shí)驗(yàn)中常用方法之一．