Question

（1）测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解决的一个重要问题．为此，某同学设计了如下实验方案：
A．实验装置如图1所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；
B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．

请回答下列问题：
①滑块做匀速直线运动时，打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是

均匀的

；②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小

等于

钩码的重力大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验室提供了下表中的器材．

小灯泡L（额定电压2.5V，额定电流250mA）	直流电源E（电动势3V，内阻不计）
电流表A1（量程300mA，内阻约0.5Ω）	电流表A2（量程500mA，内阻约0.2Ω）
电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）	电压表V2（量程6V，内阻约6kΩ）
滑动变阻器（最大阻值约10Ω）	开关S，导线若干

①为了使实验误差尽可能小，应选用的电流表是

A₁

、电压表是

V₁

；
②若该同学已正确选用器材，并连接好部分实验电路，如图甲．请在图甲中完成其余的电路连接，要求小灯泡两端的电压能在0～2.5V范围连续变化，且尽可能减少实验误差；
③该同学在正确完成实验后得到图乙所示的伏安特性曲线，他从图线中得到“通过小灯泡的电流随电压的增大而增大”的规律．请你分析图线再写出两条规律：a．

小灯泡的电阻随温度的升高而增大；

；b．

小灯泡的功率随电压的增大而增大

．

Answer 1

分析：（1）打点计时器每隔相同的时间打一次点，则可知打出的匀速直线运动的点迹均匀；在加速下滑中忽略了摩擦阻力，故可知钩码的重力充当合外力；
（2）①由安全性和准确性根据灯泡的额定电压可知应使用的电压表；由额定电流可知应采用的电流表；
②由题意可知滑动变阻器的接法； 由电阻关系可知应选用的电流表； 从而完成接法；
③由图象结合题目中给出的规律可写出图象中显示的规律．

解答：解：（1）①因小车做匀速直线运动，故打出的点距应是等间距的（或均匀） 
  ②滑块在加速直滑时，受到钩码的重力作用，由于摩擦力与重力的分力平衡，故可以为滑块下滑时的合外力等于钩码的重力；
（2）①因灯泡的额定电压为2.5V，故电压表应选量程为3V； 额定电流为250mA，故电流表量程应选300mA，故电流选选A₁，电压表选V₁；
②由题意可知，应采用分压接法，因灯泡内阻较小，故应采用电流表外接法； 故答案如图
③由图可知通过小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系；由示例可知，可以说明电阻随电压的变化：即小灯泡的电阻随电压的升高而增大；或答：小灯泡的功率随电压的增大而增大；
故答案为；（1）①均匀；②等于； （2）①A₁、V₁；②如图所示； ③小灯泡的电阻随电压的升高而增大；小灯泡的功率随电压的增大而增大．

点评：电学实验中要注意仪表的选择方法、实物图的连接、电路的接法等，要多练习从而找出相应的规律； 明确分压接法使用的条件，并能根据电流表及电压表的内阻确定电流表的内外接法；测小灯泡的伏安特性曲线采用的均为分压外压法．