(2013?淄博一模)(1)如圖,某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室中利用水平氣墊導(dǎo)軌和兩光電門計(jì)時(shí)器A和B驗(yàn)證滑塊M和鉤碼m組成的系統(tǒng)機(jī)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(shí)間分別為△t1、△t2,滑塊運(yùn)動(dòng)通過光電門B時(shí),鉤碼未落地.

①本實(shí)驗(yàn)中需要用到的器材有
AB
AB
(填字母序號(hào)).
A.天平    B.刻度尺    C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器    D.秒表    E.測(cè)力計(jì)
②驗(yàn)證本系統(tǒng)機(jī)械能守恒的原理表達(dá)式為
mgsAB=
1
2
(M+m)(
d
△t2
2-
1
2
(M+m)(
d
△t1
2
mgsAB=
1
2
(M+m)(
d
△t2
2-
1
2
(M+m)(
d
△t1
2
(用已知量和能直接測(cè)量的量表示).
③下列因素中可能增大實(shí)驗(yàn)誤差的是
AD
AD
(填字母序號(hào)).
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(shí)驗(yàn)技能比賽中,一同學(xué)設(shè)計(jì)了如下電路來測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)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(shí)物連線電路(圖甲是其電路原理圖),其中R0是保護(hù)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(shí),除了導(dǎo)線外,其它器材經(jīng)檢測(cè)都是完好的,則出現(xiàn)故障的原因是
jd部分?jǐn)嗦?/div>
jd部分?jǐn)嗦?/div>,(請(qǐng)用接線柱處的字母去表達(dá)).
②該同學(xué)測(cè)量時(shí)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(dòng)勢(shì)E=
1.48
1.48
V,內(nèi)阻r=
0.50
0.50
Ω.
③若保護(hù)電阻R0的阻值未知,該電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r已經(jīng)測(cè)出,在圖乙的電路中只需改動(dòng)一條線就可測(cè)量出R0的阻值.該條線是
jd
jd
,需改接為
je
je
.改接好后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(dòng)勢(shì)用E表示.內(nèi)電阻用r表示,則R0=
E-U
I
-r
E-U
I
-r
分析:(1)設(shè)遮光條前進(jìn)了s,鉤碼的重力勢(shì)能減少了:mgs,系統(tǒng)動(dòng)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(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
(2)電源的U-I圖象與縱軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì),圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻.
解答:解:(1)①A、需要天平測(cè)量質(zhì)量,故A正確
B、需要刻度尺測(cè)量距離,故B正確
C、有了光電門計(jì)時(shí)器,不需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器呢,也不需要秒表呢.故C、D錯(cuò)誤
E、不需要測(cè)力計(jì),故E錯(cuò)誤
故選AB.
②滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度.
遮光條前進(jìn)了s,鉤碼的重力勢(shì)能減少了:mgsAB,系統(tǒng)動(dòng)能增加了:
1
2
(M+m)(
d
△t2
2-
1
2
(M+m)(
d
△t1
2
驗(yàn)證本系統(tǒng)機(jī)械能守恒的原理表達(dá)式為mgsAB=
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(shí)驗(yàn)誤差的是
A.氣墊導(dǎo)軌未調(diào)水平,M的重力勢(shì)能也會(huì)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(duì)該實(shí)驗(yàn)沒有影響,故B錯(cuò)誤
C.遮光條寬度太小,有利于減小誤差,故C錯(cuò)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(shí),除了導(dǎo)線外,其它器材經(jīng)檢測(cè)都是完好的,則出現(xiàn)故障的原因是jd部分?jǐn)嗦?br />②該同學(xué)測(cè)量時(shí)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(dòng)勢(shì)E=1.48V,
電源內(nèi)阻r=
△U
△I
=0.50Ω.
③若保護(hù)電阻R0的阻值未知,該電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r已經(jīng)測(cè)出,在圖乙的電路中只需改動(dòng)一條線就可測(cè)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(dòng)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(dòng)勢(shì)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
②mgsAB=
1
2
(M+m)(
d
△t2
2-
1
2
(M+m)(
d
△t1
2
③AD
(2)①jd部分?jǐn)嗦?br />②1.48;0.50
③jd;je;
E-U
I
-r
點(diǎn)評(píng):處理實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要找出實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們可以尋找需要測(cè)量的物理量和需要注意的事項(xiàng).要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),會(huì)根據(jù)圖象求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻;會(huì)分析測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的故障問題.
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