Question

（1）如圖甲所示，把一木塊放在固定在水平桌面上的木板上，左側拴有一細且不可伸長的輕繩，跨過固定在木板左邊緣的滑輪與一鉤碼相連，穿過打點計時器的紙帶固定在木塊的右側，鉤碼初始離地面有一定的高度，從靜止釋放鉤碼后，木塊在運動過程中始終碰不到滑輪，鉤碼著地后不反彈用此裝置可測出術塊與木板間的動摩擦因數μ，已知打點計時器使用的交流電頻率為f．現得到一條實驗紙帶如圖乙．圖中的點為計時點，請利用s₁、s₂、f、g表示出術塊與木板問的動摩擦因數表達式μ=

 

．
（2）現要測量兩節串聯電池組的電源電動勢E和內阻r（約為2Ω）實驗器材如下：
A．電流表A₁（量程0-0.6A，內阻約0.5Ω）
B．電流表A₁（量程0-3.0A，內阻約0.2Ω）
C．電阻箱R（0-999.9Ω）
D．電鍵及若干導線
①滿足實驗要求的安培表為

 

；（填器材前的序號）
②根據設計的電路，給以下實物圖連線；

③為了減小實驗誤差，多次改變電阻箱的阻值，讀取對應的電流表的讀數I．由U=IR計算電壓值，得到實驗數據如下，作出U-I圖線

R/Ω	30.0	20.0	10.0	8.0	5.8	5.0	3.0
I/A	0.09	0.13	0.24	0..28	0.36	0.40	0.55
U=IR/V	2.7	2.6	2.4	2.2	2.1	2.0	1.7

④假設安培表的內阻為0.5Ω，則電池組的電動勢和內阻分別為

 

V和

 

Ω（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

分析：（1）由紙帶可知物體的運動過程，當鉤碼落地后物體將做勻減速直線運動，故由紙帶可求出加速度；由牛頓第二定律可求得摩擦力的大小；由摩擦力公式可求得動摩擦因數；
（2）①由電源電動勢和內阻可知電路中的最大電流，根據安全性及準確性原則可得出電流表；
②實驗為簡單的串聯電路，將各元件連接即可；
③選取正確的標度，在圖中描出各點，用直線相連即可；圖象縱坐標的交點為電源的電動勢；由閉合電路歐姆定律可求得內阻．

解答：解：（1）由圖可知，s₁、s₂為減速過程，由s₁-s₂=2aT²可得：
a=

s2-s1

2T2

由μmg=ma可得：
μ=

s2-s1

2gT2

=

(s1-s2)f2

2g

；
故答案為：

(s1-s2)f2

2g

；
（2）①電源電動勢為3V，內阻為2Ω；
最大電流約為

3V

2Ω+0.5Ω

A=0.6A，故安培表只能選取A；
②實驗中只需將各元器件串聯、注意電流表的量程即可，故如圖所示：

③選取以上坐標，描點連線，由圖象可知，電源的電動勢約為2.9V；
由閉合電路歐姆定律可知：E=U+I（R_A+r）
選取圖象中的一點（0.24A，0.24V）計算可得，r=1.7Ω，因存在誤差，故電動勢2.8～3.0均正確，內阻1.6～1.8均正確；
故答案為：①A；②如上圖；③2.9V（2.8～3.0均可）；1.7Ω（1.6～1.8均可）

點評：測定電動勢和內阻的實驗中要注意數據的處理時主要應用了圖象法，要將公式與圖象聯系在一起理解，從而求出電動勢和內電阻．