Question

（1）如圖為某次實驗中用打點計時器打出的一條紙帶，已知物體做的是勻變速直線運動，其中A、B、C為相鄰的三個計數點，相鄰計數點間的時間間隔為0.1s．圖中已經給出A、B、C三點與O點的距離，則：B點的速度v_B=

 

m/s，物體運動的加速度a=

 

m/s²．（要求3位有效數字）

（2）在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，所使用的電流表內阻約為幾歐，電壓表的內阻約為十幾千歐．實驗中得到了8組數據，在圖甲所示的電流-電壓（I-U）坐標系中，通過描點連線得到了小燈泡的伏安特性曲線．
①請你判斷實驗電路的連接方式，根據你的判斷在虛線框中畫出實驗電路圖，并在圖乙中連線使之為實驗電路．

②根據圖甲，可確定小燈泡的功率P與U ²和I²的關系，下列示意圖中正確的是

 

：

③將被測小燈泡與一定值電阻R和電源串聯成如圖丙所示的電路．電源的電動勢為6.0V，內阻為1.0Ω．現測得電路中的電流為0.40A，則定值電阻R所消耗的電功率為

 

W．

Answer 1

分析：（1）根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小．
（2）①分析題目要求及原理，可得出實驗電路圖；由實物圖的連接方法可得出實物圖；
②由功率公式可得出功率與電流及電壓的關系，結合數學知識進行分析，即可得出正確結論；
②由于燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，故不能直接利用歐姆定律；而是由圖象得出燈泡的電壓，再由閉合電路歐姆定律及串聯電路的規律可得出電阻兩端的電壓，由P=UI求出電功率．

解答：解：（1）根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，v_B=

AC

2T

=

54.38-10.00

0.2

cm/s=2.22m/s；
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
紙帶運動的加速度a=

BC-AB

2T2

=8.08m/s²   
（2）①由題意可知，本實驗應采用滑動變阻器分壓接法，同時由于燈泡內阻較小，故電流表使用外接法，故電路圖如下圖所示；
根據電路圖連接實物圖如下圖；

②由于燈泡的電阻隨溫度的增加，由功率公式可得：P=I²R=

U2

R

；故在P-I²圖象中，圖象的斜率表示電阻，故斜率變大，故D正確；而在P-U²圖象中，圖象的斜率表示電阻的倒數，故圖象中斜率應越來越小，故AB均錯誤；故選D；               
③由燈泡的伏安特性曲線可知，燈泡的電流為0.4A，則電壓為4V；電源的內電壓U_內=Ir=0.4×1=0.4V；故定值電阻兩端的電壓為6-4-0.4=1.6V；
故定值電阻的功率P=UI=1.6×0.4=0.64W    
故答案為：（1）2.22；8.08；
（2）①如上圖；②D；③0.64．

點評：（1）要注意提高應用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力；
（2）電學實驗中要明確分壓接法的應用條件；并注意在實驗中應用所學過的物理規律．