(1)下图是某同学用打点计时器做的“研究小车的匀变速直线运动”实验时打出的一条纸带,A、B、C、D、E为该同学在纸带上所

(1)下图是某同学用打点计时器做的“研究小车的匀变速直线运动”实验时打出的一条纸带,A、B、C、D、E为该同学在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间隔为0.1s.

由图可知:打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为______m/s,小车的加速度为______m/s.
(2)现有一量程为3V的电压表,内阻为5kΩ-6kΩ.为了较淮确地测量其内电阻,在没有电流表的情况下,某同学设计了如图甲所示的实验电路,按此电路可以测出电压表的电阻.

①根据图甲所示的电路图,完成如图乙所示的实物电路的连线.
②接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P置于______端.
③若电源E、滑动变阻器R2、电阻箱R1各有两组可供选择:
电源E:
a.电动势4.0V,有内阻 b.电动势8.0V,
有内阻滑动变阻器R2
a.最大阻值20Ω b.最大阻值1700Ω
电阻箱R1
a.0-999.9Ω b.0-9999.9Ω
为了减小实验误差,电源E应选______(填序号“a”或“b”,下同),滑动变阻器R2应选______,电阻箱R1应选______.
④本实验从原理上分析,电压表内电阻的测量值比真实值______(填“大”或“小”).
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老鼠的小棉袄 幼苗

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解题思路:(1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出D点的瞬时速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小.
(2)根据电路图连接实物图.
本实验运用等效替代的方法,应先闭合开关S1,调节R2的阻值,使电压表指针偏转到满刻度,再闭合开关S2,调节R1的阻值,使电压表指针偏转到满刻度的一半,由于电压表与电阻箱的总电压几乎不变,电箱的电压与电压表的电压相等,电阻也相等,即可读出电压表的内阻.通过实验的原理以及测量的精确性确定器材的选取.根据实验的原理比较测量值与真实值的关系.

(1)D点的速度等于CE段的平均速度,则vD=
xCE
2T=
(120−52)×10−3
0.2m/s=0.34m/s.
因为xAB=24mm,xBC=28mm,xCD=32mm,xDE=36mm,知相邻相等时间内的位移之差△x=4mm.
根据△x=aT2得,a=
△x
T2=
4×10−3
0.01m/s2=0.4m/s2.
(2)①根据电路图连接实物图,如图所示.
②接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P置于A端,使得测量部分短路,从而保护测量电路.
③本实验运用等效替代的方法,测量电压表的内阻,先闭合开关S1,调节R2的阻值,使电压表指针偏转到满刻度,再闭合开关S2,调节R1的阻值,使电压表指针偏转到满刻度的一半,由于电压表与电阻箱的总电压几乎不变,电阻箱的电压与电压表的电压相等,电阻也相等,即可读出电压表的内阻.所以要使得总电流几乎不变,滑动变阻器R2应选a.电阻箱总电阻应大于电压表内阻,所以电阻箱选择b.为了减小测量的误差,电源选择b.
④电键S断开后,调节电阻箱电阻使得电压表半偏,此时由于总电阻增大,总电流减小,电压表和电阻箱的总电压比以前大,电压表电压变为原来的一半,则电阻箱两端的电压大于电压表的电压,所以电压表内电阻的测量值比真实值大.
故答案为:(1)0.34 0.4(2)①如图所示.②A(左)
③b;a;b,④大

点评:
本题考点: 伏安法测电阻;探究小车速度随时间变化的规律.

考点点评: 本题的电学实验关键要理解实验的原理:等效替代法,创造相同或相近的条件,用电阻箱的电阻替代电压表的电阻.

1年前

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