Question

（1）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，下列做法哪些是必要？______
A．斜槽轨道末端切线必须水平
B．一定选用钢球
C．每次都要平衡小球所受摩擦力
D．小球每次都应从斜槽同一高度释放
（2）按图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r，其中R为电阻箱，R为定值电阻，干电池的工作电流不宜超过0.5A．实验室提供的器材如下：电流表（量程0～0.6～3.0A）、电阻箱（阻值范围0～999.9Ω）、定值电阻若干、电键、导线若干．
①在下面提供的四个定值电阻中，保护电阻R应选用______（填写阻值相应的字母）．
A．5Ω    B．10Ω    C．20Ω    D．100Ω
②根据电路图，请在图2中画出连线，将器材连接成实验电路．
③实验时，改变电阻箱R的值，记录下电流表A的示数I，得到若干组 R、I的数据．根据实验数据绘出如图3所示的R-图线，由此得出电池组的电动势E=______V，内电阻r=______Ω．按照此实验方法，电动势的测量值与真实值相比______，内电阻的测量值与真实值相比______．（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

Answer 1

【答案】分析：（1）在实验中让小球能做平抛运动，并能描绘出运动轨迹，该实验能否成功的关键是每次小球抛出的初速度要相同而且水平，因此要求从同一位置多次无初速度释放．
（2）根据闭合电路欧姆定律E=I（R+r）变形，得到R与的关系式，由数学知识分析R-图象的斜率和截距的意义，即可求出电源的电动势和内阻．
解答：解：（1）A、实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，故A正确；
B、不一定选用钢球，故B错误；
C、只要小球从同一位置静止释放，摩擦力对小球影响是相同的，小球抛出的初速度相同，故没有必要平衡摩擦力，故C错误；
D、为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，故D正确．
故选AD．
（2）①两节干电池的电动势是3V，干电池的工作电流不宜超过0.5A．所以电路总电阻不小于6Ω，
所以保护电阻R应选用A．
②根据电路图，请在图2中画出连线，将器材连接成实验电路，如图：
③根据闭合电路欧姆定律E=I（R+r）变形，得到R与的关系式，
 R=E?-r-R₀ ．
根据数学知识得知，R-图象的斜率等于电源的电动势E，纵轴截距的绝对值等于电源的内阻r．
则由图象得到斜率为k≈3.00Ω，则电源的电动势 E=k=3.00V
纵截距的绝对值为b=6Ω，则内阻 r=b-R=6Ω-5Ω=1Ω
按照此实验方法，电动势的测量值与真实值相比相等，
没有考虑电流表的内阻，即实际内阻r=b-R-R_A，所以内电阻的测量值与真实值相比偏大．
故答案为：（1）A  D
（2）①A 
②连接如图
③3.0V，1.0Ω，相等，偏大
点评：掌握如何让小球做平抛运动及平抛运动轨迹的描绘，明确该实验成功的关键，同时培养学生利用平抛运动规律去分析与解决问题的能力．