Question

Ⅰ．某物理課外小組想探究“帶風帆的玩具小車所受的阻力與運動速度的關系”，他們進行了以下實驗探究：
(1)猜想：
①f_阻與車的速度v無關    ②f_阻∝v      ③f_阻∝v²
(2)探究步驟
①將帶有風帆的玩具小車、己連接好電源的打點計時器和紙帶按如圖甲所示安裝在光滑傾斜的長木板上：②接通打點計時器電源(電源頻率f=50Hz)，使玩具小車從靜止開始加速運動，足夠長的時間后關閉打點計時器；③改變長木板的傾角，重復以上實驗，記錄實驗數據如下表所示：請你根據該小組的探究完成下列的問題：

(Ⅰ)圖乙是傾角θ=10°的一條打點紙帶，通過計算完成表中對應的空白項。

實驗次數	木板傾角θ	sinθ	小車勻速運動時的速度v(m/s)	小車勻速運動時速度的平方v2(m/s)2
1	4°	0.07	0.60	0.36
2	10°	0.18
3	24°	0.41	3.51	12.32
4	36°	0.59	5.06	25.60
5	48°	0.74	6.34	40.20
6	60°	0.87

(Ⅱ)通過觀察表中的實驗數據，試寫出傾角θ=60°時小車勻速運動的速度并填在表中對應的空白處。
(Ⅲ)結論：在實驗誤差范圍內，通過對數據的觀察分析，玩具小車所受的阻力與運動速度的定性關系是                                    。
Ⅱ．“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”的實驗電路如圖所示，a、b、c、d是四種不同的金屬絲。

現有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲，其規格如下表所示。

編號	材料	長度(m)	橫截面積(mm2)
A	鎳鉻合金	0.8	0.8
B	鎳鉻合金	0.5	0.5
C	鎳鉻合金	0.3	0.5
D	鎳鉻合金	0.3	1.0
E	康銅絲	0.3	0.5
F	康銅絲	0.8	0.8

 
（1）電路圖中四種金屬絲a、b、c分別為上表中編號為C、B、D的金屬絲，則d應選上表中的_____________(用表中編號A、B、C、D、E、F表示)。
（2） 為測量某一種電阻絲單位長度上的電阻R₀，某同學利用一段帶有滑動片P且粗細均勻的電阻絲AB和下列器材做實驗：圖為某次測量電阻絲長度和直徑示意圖，甲圖為20等分的游標卡尺，讀數為        mm；乙圖為螺旋測微器，讀數為      mm。
其余器材如下：
A．電流表：500mA、4Ω；
B．電阻箱R^/：最大阻值99.9Ω，阻值最小變量為0.1Ω；
C．定值電阻R：阻值為1.2Ω；
D．電源：電動勢為6V，內阻r=0.4Ω；
E．開關S、導線若干。
實驗時采用如圖所示電路（虛線框中電路未畫出），滑動片P與電阻絲接觸良好，且AP長記為L，其他導線電阻不計。改變電阻絲連入電路的長度L，分別測出通過電阻絲的電流值如下表：

	1	2	3	4	5
L/m	0.5000	0.4000	0.3000	0.2000	0.1000
I/A	0.83	0.96	1.11	1.39	1.78
/A－1	1.20	1.04	0.90	0.72	0.56

根據測得的數據，該同學作出了電阻絲的圖象，如圖所示。

①請將實驗電路圖中虛線框中電路補充完整。要求：無論P滑至何處，電流表均安全，并且能盡可能準確地測出上表中的電流值。

②由圖像得出該電阻絲單位長度上的電阻R₀=______Ω/m。此時電阻箱R’連入電路的阻_____Ω。

Answer 1

Ⅰ．1.5 （2分） 7.40---7.50（2分）  小車所受空氣阻力與速度成正比（2分）
Ⅱ． E （2分）8.15 （2分）2.970 （2分） ①圖略，（2分）；②9.5——9.8，（2分）；1，（2分）

解答：解：Ⅰ圖乙是傾角θ=10°的一條打點紙帶，紙帶上右邊三段位移表示小車做勻速運動，則小車勻速運動時的速度v=m/s≈1.50m/s
通過觀察表中的實驗數據，得到小車的速度v與sinθ之比為，≈8.58，≈8.33，
≈8.56，≈8.58，≈8.57，則≈8.57，當sinθ=0.87時，v=8.57×0.87≈7.46m/s．
由上分析得到，小車的速度與小車的重力沿斜面向下的分力成正比，而小車勻速下滑時阻力與小車的重力沿斜面向下的分力相等，則得到小車所受阻力與速度大小成正比． 
Ⅱ．（1）本題，在實驗中要利用控制變量法．①要研究電阻跟橫截面積的關系，必須選取材料、長度都相同的兩根導線，C、D材料相同且長度相同，橫截面積不同；B、C的材料、橫截面積都相同，長度不同，所以B、C可以探究電阻與長度的關系．C、E的長度、橫截面積都相同，材料不同，所以C、E可以探究電阻與材料的關系．故d應選上表中的E；
（2）游標卡尺分度值為0.05mm，其讀數為：8mm+3×0.05mm=8.15mm
螺旋測微器讀數為：2.5mm+47.0×0.01=2.970mm
① 如下圖所以要求：無論P滑至何處，電流表均安全，并且能盡可能準確地測出上表中的電流值。

② 設虛線框中電路的電阻為r₀，由閉合電路歐姆定律和電阻定律得 I=
③ 變形得，
④ 由數學知識得知，的斜率k=，由圖象得到，斜率k=1.6，則R₀=9.6Ω．
⑤ 由圖象可知，電流中最大電流為2.5A，故應將電流表A改裝成量程為2.5A的電流表，則有
⑥     R′=Ω=1Ω
故答案為：Ⅰ．1.5 ， 7.40---7.50， 小車所受空氣阻力與速度成正比
Ⅱ． E ，8.15 ，2.970 ， ①如上圖；②9.5——9.8，；1，