Question

（1）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．
①安裝打點(diǎn)計(jì)時器時，應(yīng)使打點(diǎn)計(jì)時器的平面處在

 

平面內(nèi)，且兩個紙帶限位孔的連線處在

 

方向上．

②圖乙為實(shí)驗(yàn)所得的一條紙帶，在紙帶上選取了點(diǎn)跡清晰、連續(xù)的3個點(diǎn)A、B、C，測出A、B、C與起始點(diǎn)O之間的距離分別為h₁，h₂，h₃．已知打點(diǎn)周期為T，當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g．甲、乙兩同學(xué)分別用表達(dá)式v_B=g（4T）、vB=

(h3-h1)

2T

來計(jì)算B的速度．那么，其中

 

同學(xué)的計(jì)算方法更符合實(shí)驗(yàn)的要求．
③本實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是

 

．

（2）莉莉同學(xué)為了測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r．
①她先用多用電表估測電動勢E．將選擇開關(guān)旋至直流2.5V檔，紅、黑表筆與干電池的正、負(fù)極相接，此時指針?biāo)�指位置如圖丙所示，則此時多用表的讀數(shù)為

 

V．
②莉莉再用伏安法更精確地測量該干電池的電動勢和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖丁所示．請你用實(shí)線代替導(dǎo)線在圖戊中連接好實(shí)物，要求變阻器的滑動頭向右滑動時，其電阻值變大．
③由實(shí)驗(yàn)測得的7組數(shù)據(jù)已在圖己的U-I圖上標(biāo)出，請你完成圖線．由圖象可得E=

 

V（保留三位有效數(shù)字），r=

 

Ω（保留兩位有效數(shù)字）．若取圖己中的第2、3兩組數(shù)據(jù)來計(jì)算E和r，則比用上述圖象法測得電動勢

 

，內(nèi)電阻

 

（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析：（1）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時，應(yīng)使打點(diǎn)計(jì)時器在豎直平面內(nèi)，使紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器的兩個限位孔在同一豎直線上；根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動的物體在某段時間內(nèi)平均速度等于該段時間內(nèi)的平均速度，據(jù)此求出B點(diǎn)的速度；由于重錘在下落過程中要克服阻力做功，機(jī)械能有損失，造成機(jī)械能不守恒．
（2）根據(jù)電流表量程由圖示多用電表確定電流表分度值，然后讀出電流表示數(shù)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路圖，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求確定滑片的接法；把坐標(biāo)系中各點(diǎn)連接起來得到U-I圖象；U-I圖象與縱軸的交點(diǎn)是電源電動勢，圖象的斜率等于電源內(nèi)阻；根據(jù)過2、3兩點(diǎn)的直線與縱軸交點(diǎn)大小、直線斜率判斷用2、3兩組數(shù)據(jù)求出的電動勢與內(nèi)阻與油圖象求出的電動勢與內(nèi)阻的關(guān)系．

解答：解：（1）①安裝打點(diǎn)計(jì)時器時，應(yīng)使打點(diǎn)計(jì)時器的平面處在豎直平面內(nèi)，且兩個紙帶限位孔的連線處在豎直方向上．
②重錘下落時做勻加速直線運(yùn)動，物體在B點(diǎn)的速度v_B=

AC

2T

=

h3-h1

2T

，故乙同學(xué)的計(jì)算方法符合實(shí)驗(yàn)要求．
③重錘在下落過程中由于紙帶與限位孔間存在阻力、重錘受到空氣阻力作用，重錘下落過程中要克服阻力做功，
機(jī)械能有損失，使實(shí)驗(yàn)存在誤差，則本實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是：重錘下落過程中受到阻力作用．
（2）①選擇開關(guān)旋至直流2.5V檔，由圖示多用電表可知，多用電表分度值是0.5V，多用電表示數(shù)是1.45V；
②變阻器的滑動頭向右滑動時，其電阻值變大，滑動變阻器應(yīng)接左下接線柱，
根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路圖，如圖1所示；
③用直線把坐標(biāo)系中各點(diǎn)連接起來，得到U-I圖象，如圖2所示；由圖象可知，
圖象與縱軸交點(diǎn)是1.5V，則電源電動勢E=1.5V，電源內(nèi)阻r=

△U

△I

=

1.50V-1.10V

0.34A

≈1.2Ω；
過2、3兩點(diǎn)作直線如圖2所示，由圖可知，由2、3兩組數(shù)據(jù)求出的電動勢與電源內(nèi)阻均小于由圖象求出的電動勢與內(nèi)阻．

故答案為：（1）①豎直；豎直；②乙；③重錘下落過程中受到阻力作用；
（2）①1.45②實(shí)物電路圖如圖1所示；③圖象如圖2所示；1.5；1.2；偏小；偏小．

點(diǎn)評：（1）由于重錘在下落過程中要克服阻力做功，使系統(tǒng)的機(jī)械能減小，造成系統(tǒng)誤差；
（2）電源的U-I圖象斜率等于電源內(nèi)阻；由圖象求電源內(nèi)阻時，一定要注意圖象縱坐標(biāo)軸的起點(diǎn)是否是零，這是容易忽略的地方．