Question

（2011?雙流縣模擬）（1）在“測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有

AC

．（填選項(xiàng)代號(hào)）
A．電壓合適的50HZ交流電源    B．電壓可調(diào)的直流電源      C．刻度尺     D．秒表         E．天平
（2）圖示為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出，按時(shí)間順序取0、1、2、3、4、5、6七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測出1、2、3、4、5、6點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖所示（單位：cm）．由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)4所代表時(shí)刻的即時(shí)速度大小v₄=

0.41

m/s，小車的加速度大小a=

0.76

m/s²（注意：保留兩位有效數(shù)字）．

（2）兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖（a）所示的電路測定定值電阻R₀、電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，一個(gè)同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V₁的測量數(shù)據(jù)，另一同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V₂的測量數(shù)據(jù)．并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖（b）所示兩條U-I圖線．回答下列問題：
（1）根據(jù)甲、乙兩同學(xué)描繪的圖線，可知

AD

A．甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V₁和電流表A的數(shù)據(jù)
B．甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V₂和電流表A的數(shù)據(jù)
C．乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V₁和電流表A的數(shù)據(jù)
D．乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V₂和電流表A的數(shù)據(jù)
（2）圖象中兩直線的交點(diǎn)表示的物理意義是

BC

A．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到了最右端      B．電源的輸出功率最大
C．定值電阻R₀上消耗的功率為0.5W          D．電源的效率達(dá)到最大值
（3）根據(jù)圖（b），可以求出定值電阻R₀=

2.0

Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E=

1.5

V，內(nèi)電阻r=

1.0

Ω．（保留兩位有效數(shù)字）
（4）該電路中電流表的讀數(shù)能否達(dá)到0.6A，試說明理由

Answer 1

分析：應(yīng)明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理，熟記通過紙帶求瞬時(shí)速度和求平均加速度的方法．明確兩種U-I圖象的區(qū)別與應(yīng)用，及有關(guān)電源增大輸出功率條件和效率求法．

解答：解：（1）①、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度時(shí)需要用交流電源和刻度尺，不需要秒表，也不用測物體的質(zhì)量，故應(yīng)選AC．
   （2）②、由“在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度”知，v₄=

14.55-6.45

0.2

×0.01m/s=0.41m/s，
再由△x=

at

2

得，用“二分法”，取0到3與3到6兩段分析，即

x

1

=6.45cm，

x

2

=（19.70-6.45）=13.25cm，t=3×0.1s=0.3s，則由△x=

x

2

-

x

1

=a

t

2

，得a=

x   2 -x   1

t 2

，代入數(shù)據(jù)可求出：a=0.76m/s²．
（2）①、由歐姆定律知故U=RI，可見一段導(dǎo)體的U-I圖象是一過原點(diǎn)的傾斜直線，故乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V₂和電流表A的數(shù)據(jù)，所以D正確C錯(cuò)誤，再由閉合電路歐姆定律得U=E-Ir=-rI+E，可知若U-I圖象是一往下傾斜的直線，其斜率大小即為電源內(nèi)阻r，縱軸截距即為電源電動(dòng)勢(shì)E，即甲圖象是表示電源的，結(jié)合電路圖可知甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V₁和電流表A的數(shù)據(jù)，故A正確B錯(cuò)誤D，故應(yīng)選AD．
②、由上面分析知，圖象中兩直線的交點(diǎn)表示導(dǎo)體與電源接在了一個(gè)電路中，即說明滑動(dòng)變阻器被短路，也就是滑動(dòng)觸頭滑到了最左端，故A錯(cuò)誤；
再由U-I圖象可讀出兩條線交點(diǎn)坐標(biāo)為U=1.0V，I=0.5A，所以功率為：P=UI=1.0×0.5W=0.5W，故C正確；
因

R

0

=

U

I

=

1.0

0.5

Ω=2Ω，又電源內(nèi)阻r=

1.5-1.0

0.5

Ω=1Ω，因R＞r時(shí)，R越小電源的輸出功率越大，故B正確；
由電源效率η=

P   出

P   總

=

R

R+r

知當(dāng)滑動(dòng)變阻器被短路時(shí)電源效率應(yīng)變小，故D錯(cuò)誤，本題正確選項(xiàng)是BC．
③、根據(jù)圖線乙可求出

R

0

=2.0Ω，根據(jù)圖線甲可求出E=1.5V　r=1.0Ω．
④、由上面分析知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器被短路時(shí)電流表的最大值為0.5A，故該電路中電流表的讀數(shù)不能達(dá)到0.6A．
故答案為（1）①AC，②0.42，0.76
         （2）①AD，②BC，③2.0，1.5，1.0，④不能

點(diǎn)評(píng)：要記住用“二分法”求平均加速度的方法；記住電源輸出功率

P

出

隨外電阻R的變化圖象，特別是當(dāng)R=r時(shí)電源的輸出功率最大．