Question

（2013?煙臺一模）（1）在“利用打點計時器測定勻變速直線運動加速度”的實驗中，打點計時器接在50Hz的低壓交變電源上，某同學(xué)在打出的紙帶上按打點的先后順序每5點取一個計數(shù)點，共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點（每相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點）．從A點開始在每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成五段（分別為a、b、c、d、e段），將這五段紙帶由長到短緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中，如圖1所示．
①若把每一段紙帶的右上端連接起來，結(jié)果得到一條傾斜的直線，如圖所示，由圖1可知紙帶做

勻減速直線

運動，且直線與-x方向夾角越大，說明紙帶運動的

加速度

越大．
②從第一個計數(shù)點A開始計時，為求出0.25s時刻紙帶的瞬時速度，需要測出哪一段紙帶的長度？答：

c

．
③若測得a段紙帶的長度為“10.0cm，e段紙帶的長度為2.0cm，則可求出加速度的大小為

2.0

m/s²．
（2）（7分）現(xiàn)有一種特殊的電池，它的電動勢E為9V左右，內(nèi)阻r大約為40Ω，為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖2甲所示的電路進行實驗，圖中電壓表的量程為6V，內(nèi)阻為2KΩ，R₁為電阻箱，阻值范圍0～999Ω，R₀為定值電阻．
①實驗室備有以下幾種定值電阻R₀
A． 10Ω    B．100Ω    C．200Ω    D．2000Ω
為使實驗?zāi)茼樌�進行應(yīng)選哪一種？答

D

．（填字母序號）
②該同學(xué)接入符合要求的R₀后，閉合開關(guān)S調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了如圖2乙所示的圖線．則根據(jù)圖線可求得該電池的電動勢E為

10

V，內(nèi)阻r為

41.7

Ω．

Answer 1

分析：（1）①紙帶剪接后圖線變化規(guī)律恰好與速度一樣．
    ②求0.25s的速度，即求0.2～0.3s內(nèi)的平均速度．
    ③利用△x=aT²求a
（2）①R₀至少應(yīng)分走3V左右的電壓，其電阻至少得是電壓表的一半
    ②關(guān)鍵是弄清圖象兩坐標軸的物理意義

解答：解：（1）①紙帶剪接后，水平方向每條寬度相同，正好與時間對應(yīng)，豎直長度為相鄰相等時間的位移，由于△x=aT²，紙帶長度差相等，變化規(guī)律恰好與速度一樣．圖線可看作v-t圖象，即速度均勻減少，勻減速運動，圖象斜率越大，加速度越大．
       ②求0.25s的速度，即求0.2～0.3s內(nèi)的平均速度，0.2～0.3s內(nèi)的位移恰好是紙帶C段對應(yīng)的長度．
       ③利用△x=aT²，即xm-xn=(m-n)aT2，有：
       a=

xa-xe

4T2

=

0.02-0.10

4×0．12

m/s2=-2.0m/s2，
      所以a大小為2.0m/s²
（2）①電源電動勢約為9V，而電壓表量程只有6V，故R₀至少應(yīng)分走3V左右的電壓，其電阻至少得是電壓表的一半，故選D
    ②由圖可知，當(dāng)R₁趨于無窮大時，
    

1

R1

=0，
    此時外壓等于電動勢，又R0與電壓表串聯(lián)且電阻相同，所以此時
    E=2U=2×

1

0.2

V=10V
    由圖象知當(dāng)

1

U1

=1.2V-1時，

1

R1

=12×10-2Ω-1，
    由閉合電路的歐姆定律有
    E=2U+Ir=2U+(

2U

R1

+

2U

4000Ω

)r，
    將E、U₁、R₁代入解得
      r=41.7Ω
故答案為：（1）①勻減速直線 加速度  ②c   ③2.0
         （2）①D  ②10  41.7

點評：本題前半部分是對課本課后題（新人教）的拓展，意在提醒同學(xué)們注意基礎(chǔ)知識．后半部分考查測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗，一定要牢記基本原理：閉合電路的歐姆定律，以不變應(yīng)萬變．圖象問題處理時要注意多看：看物理量、看單位、看初始值、看走向、看斜率、看面積．本題難度適中．