Question

（1）某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．圖乙為實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，在紙帶上用0、1、2、3、4、5、6…標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)．

①實(shí)驗(yàn)時(shí)，松開(kāi)紙帶與閉合電源開(kāi)關(guān)的合理順序是

 

．
②規(guī)定打點(diǎn)1時(shí)重力勢(shì)能為0，要計(jì)算出打點(diǎn)4時(shí)重物的機(jī)械能，在紙帶上必須測(cè)出

 

．
③該同學(xué)根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重物的機(jī)械能，發(fā)現(xiàn)打后一個(gè)點(diǎn)時(shí)機(jī)械能都比打前一個(gè)點(diǎn)時(shí)機(jī)械能小，其原因可能是

 

 （只要求說(shuō)出一種原因）．
④若在數(shù)據(jù)處理時(shí)所用的重力加速度比本地的重力加速度偏大，不考慮其它因素產(chǎn)生的誤差，將使打后一個(gè)點(diǎn)時(shí)機(jī)械能都比打前一個(gè)點(diǎn)時(shí)機(jī)械能

 

．
（2）如圖丙所示，用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，在電路中接一阻值為2Ω的電阻R₀，通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器，得到幾組電表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

U（V）	1.2	1.0	0.8	0.6
I（A）	0.10	0.17	0.23	0.30

①R₀的作用是

 

；
②用作圖法在坐標(biāo)系上作出U-I圖（丁）線(xiàn)；
③利用圖線(xiàn)，測(cè)得電動(dòng)勢(shì)E=

 

V，內(nèi)阻r=

 

Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要知道打1、4時(shí)的速度大小和從1到4過(guò)程中重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推理，可知需要測(cè)量的物理量；該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的誤差主要是不可避免的存在摩擦阻力作用；若采用的重力加速度比實(shí)際的大，不考慮其它影響，后一個(gè)點(diǎn)時(shí)機(jī)械能都比打前一個(gè)點(diǎn)時(shí)機(jī)械能偏大．
2、為了防止電源發(fā)生短路，我們常用一定值電阻充當(dāng)保護(hù)電阻；
由描點(diǎn)法將表中各點(diǎn)的坐標(biāo)描出，再由直線(xiàn)將各點(diǎn)相連即可；
由圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)可求得電源的電動(dòng)勢(shì)；由圖象的斜率可求得內(nèi)阻與保護(hù)電阻之和；因保護(hù)電阻已知，則可求出內(nèi)阻．

解答：解：（1））①實(shí)驗(yàn)時(shí)，松開(kāi)紙帶與閉合電源開(kāi)關(guān)的合理順序是先閉合電源后開(kāi)關(guān)松開(kāi)紙帶．
②根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度可知，知道3、5兩點(diǎn)之間的距離可以計(jì)算出4點(diǎn)的速度，從而求出4點(diǎn)動(dòng)能，
知道1、4兩點(diǎn)之間的距離可以計(jì)算出重力勢(shì)能的變化量．
③由于重物下落的過(guò)程中不可避免的要克服阻力做功，因此機(jī)械能越來(lái)越小．即原因是實(shí)驗(yàn)中存在阻力
④若采用的重力加速度比本地的重力加速度偏大，相當(dāng)于物體下落時(shí)，受到豎直向下的拉力，根據(jù)功能關(guān)系可知，除了重力之外的外力做了正功，機(jī)械能增大．
即打后一個(gè)點(diǎn)時(shí)機(jī)械能都比打前一個(gè)點(diǎn)時(shí)機(jī)械能大．
（2）①R₀接在電源附近，是為了防止當(dāng)外部短路時(shí)，電源出現(xiàn)短路現(xiàn)象，故此電阻在此起保護(hù)作用，保護(hù)電源、電表防止短路；
②將（I、U）坐標(biāo)描在圖象中，用直線(xiàn)將各點(diǎn)相連，如圖所示；

③由圖可知，由圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)
電源的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V；
圖象的斜率為內(nèi)阻與保護(hù)電阻之和，
R₀+r=

△U

△I

=

1.5-0.6

0.3

r=3.0-2.0=1.0Ω；
故答案為：（1）①先閉合電源后開(kāi)關(guān)松開(kāi)紙帶
②1、4兩點(diǎn)之間的距離和3、5兩點(diǎn)之間的距離
③實(shí)驗(yàn)中存在阻力
④大
（2）①保護(hù)電源、電表，防止短路
②如圖，
③1.5，1.0．

點(diǎn)評(píng)：1、對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要明確實(shí)驗(yàn)原理、基本儀器的使用，熟練根據(jù)基本物理知識(shí)解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題．
2、本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，注意保護(hù)電阻在電路中的作用；同時(shí)要注意保護(hù)電阻可等效為電源的內(nèi)阻進(jìn)行分析．