Question

（1）小明用电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验．
①除了如图（甲）所示器材外，还需要的器材有______、______．
②在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连．要使小车做匀速直线运动，垫木应向______移动．
③打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为______cm．

（2）小明设计了如图（甲）所示的电路来测未知电阻R_x、电池的电动势E和内阻r．
①用笔画线代替导线，将图（乙）实物按图（甲）电路连接完整（连线不能交叉）．
②闭合开关S，调节电阻箱的阻值如图丙所示时，电压表和的示数分别为1.0V、4.0V，此时电阻箱的阻值R=______Ω，待测电阻的阻值R_x=______Ω，与待测电阻的真实值R_真比较，RR_真______R_x（填“大于”、“等于”或“小于”）．
③改变电阻箱的阻值，读出电压表的示数，取得多组数据，作出路端电压与外电阻的关系图线如图丁所示．由图线求得电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω．

Answer 1

【答案】分析：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可求出C点的瞬时速度大小，根据作差法求加速度；
（2）由电路图可知，未知电阻R_x与电阻箱串联，电压表V测电源的电压，电压表V₁测R_x两端的电压；根据电流流向法从电源的正极依次串联电路元件，最后把电压表并联在电源的两端和R_x的两端．根据电阻箱的正确用法，读出其阻值的大小；根据串联电路各处的电流相等结合欧姆定律得出等式即可求出待测电阻的阻值，当考虑电源的内阻时再根据串联电路的电流相等和欧姆定律得出等式得出等式即可判断真实值与测量值之间的关系．
当路端电压为0时，由图象可知电源的电压；从图象中得出路端电压的倒数和对应R_x+R倒数之间的关系，根据串联电路的电流相等，利用欧姆定律得出等式即可求出电源内阻的大小
解答：解：（1）①除了如图（甲）所示器材外，还需要的器材有低压交流电源，刻度尺
②由纸带可以看出，小车的速度越来越小，则重力沿斜面的分量小于摩擦力，所以要增大倾角，则垫木应向左移动；
③由图读出A、C两点的距离为：16.20cm；
（2）：①从电源的正极出发开始依次串联开关、电阻箱、未知电阻R_x回到电源的负极，最后把电压表V并联在电源的两端，电压表V₁并联在R_x两端，如下图所示：

②由电阻箱图示可知，电阻R=0×100Ω+2×10Ω+1×10Ω+0×0.1Ω=21Ω；
∵串联电路各处的电流相等，且U=4V，R_x两端的电压U_x=1V，则U_R=U-U_x=4V-1V=3V，
∴=，即=，
解得：R_x=7Ω；
考虑电池的内阻时，=，
所以R_x′=7Ω-r，
故待测电阻的真实值R_真比较真实值偏大．
③当路端电压为0时，电压表V的示数即为电源的电动势，即U=10V；
当=0.35V^-1时，=0.06Ω^-1，即U_路=V，R_x+R=Ω，
∵串联电路各处的电流相等，
∴=，
解得：r=41.7Ω．
故答案为：（1）①低压交流电源、刻度尺；②左；②16.20；
（2）①如图所示②21，7，大于；②10，41.7．
点评：对该实验要明确实验原理，在此基础上对器材的选择，误差分析，注意事项等问题进行分析会起到事半功倍的效果．本题考查了实物图的连接、串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电阻箱的读数，关键是根据图象得出路端电压和电源外电阻的关系，难点是根据电源的内阻判断待测电阻真实值和测量值之间的关系．