Question

（1）驗證機械能守恒定律的實驗裝置如圖甲所示．
①安裝打點計時器時，應(yīng)使打點計時器的平面處在______平面內(nèi)，且兩個紙帶限位孔的連線處在______方向上．

②圖乙為實驗所得的一條紙帶，在紙帶上選取了點跡清晰、連續(xù)的3個點A、B、C，測出A、B、C與起始點O之間的距離分別為h₁，h₂，h₃．已知打點周期為T，當?shù)刂亓�加速度為g．甲、乙兩同學分別用表達式v_B=g（4T）、來計算B的速度．那么，其中______同學的計算方法更符合實驗的要求．
③本實驗中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是______．

（2）莉莉同學為了測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r．
①她先用多用電表估測電動勢E．將選擇開關(guān)旋至直流2.5V檔，紅、黑表筆與干電池的正、負極相接，此時指針所指位置如圖丙所示，則此時多用表的讀數(shù)為______V．
②莉莉再用伏安法更精確地測量該干電池的電動勢和內(nèi)電阻，實驗電路如圖丁所示．請你用實線代替導線在圖戊中連接好實物，要求變阻器的滑動頭向右滑動時，其電阻值變大．
③由實驗測得的7組數(shù)據(jù)已在圖己的U-I圖上標出，請你完成圖線．由圖象可得E=______V（保留三位有效數(shù)字），r=______Ω（保留兩位有效數(shù)字）．若取圖己中的第2、3兩組數(shù)據(jù)來計算E和r，則比用上述圖象法測得電動勢______，內(nèi)電阻______（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）驗證機械能守恒定律時，應(yīng)使打點計時器在豎直平面內(nèi)，使紙帶與打點計時器的兩個限位孔在同一豎直線上；根據(jù)做勻變速直線運動的物體在某段時間內(nèi)平均速度等于該段時間內(nèi)的平均速度，據(jù)此求出B點的速度；由于重錘在下落過程中要克服阻力做功，機械能有損失，造成機械能不守恒．
（2）根據(jù)電流表量程由圖示多用電表確定電流表分度值，然后讀出電流表示數(shù)；根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖，根據(jù)實驗要求確定滑片的接法；把坐標系中各點連接起來得到U-I圖象；U-I圖象與縱軸的交點是電源電動勢，圖象的斜率等于電源內(nèi)阻；根據(jù)過2、3兩點的直線與縱軸交點大小、直線斜率判斷用2、3兩組數(shù)據(jù)求出的電動勢與內(nèi)阻與油圖象求出的電動勢與內(nèi)阻的關(guān)系．
解答：解：（1）①安裝打點計時器時，應(yīng)使打點計時器的平面處在豎直平面內(nèi)，且兩個紙帶限位孔的連線處在豎直方向上．
②重錘下落時做勻加速直線運動，物體在B點的速度v_B==，故乙同學的計算方法符合實驗要求．
③重錘在下落過程中由于紙帶與限位孔間存在阻力、重錘受到空氣阻力作用，重錘下落過程中要克服阻力做功，
機械能有損失，使實驗存在誤差，則本實驗中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是：重錘下落過程中受到阻力作用．
（2）①選擇開關(guān)旋至直流2.5V檔，由圖示多用電表可知，多用電表分度值是0.5V，多用電表示數(shù)是1.45V；
②變阻器的滑動頭向右滑動時，其電阻值變大，滑動變阻器應(yīng)接左下接線柱，
根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖，如圖1所示；
③用直線把坐標系中各點連接起來，得到U-I圖象，如圖2所示；由圖象可知，
圖象與縱軸交點是1.5V，則電源電動勢E=1.5V，電源內(nèi)阻r==≈1.2Ω；
過2、3兩點作直線如圖2所示，由圖可知，由2、3兩組數(shù)據(jù)求出的電動勢與電源內(nèi)阻均小于由圖象求出的電動勢與內(nèi)阻．

故答案為：（1）①豎直；豎直；②乙；③重錘下落過程中受到阻力作用；
（2）①1.45②實物電路圖如圖1所示；③圖象如圖2所示；1.5；1.2；偏��；偏�。�
點評：（1）由于重錘在下落過程中要克服阻力做功，使系統(tǒng)的機械能減小，造成系統(tǒng)誤差；
（2）電源的U-I圖象斜率等于電源內(nèi)阻；由圖象求電源內(nèi)阻時，一定要注意圖象縱坐標軸的起點是否是零，這是容易忽略的地方．