Question

Ⅰ．為研究滑塊的運動，選用滑塊、鉤碼、紙帶、毫米刻度尺、帶滑輪的木板以及由漏斗和細線構(gòu)成的單擺等組成如圖1所示的裝置，實驗中，滑塊在鉤碼作用下拖動紙帶做勻加速直線運動，同時讓單擺垂直于紙帶運動方向做小擺幅擺動，漏斗可以漏出很細的有色液體，在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時刻的位置，如圖2所示
①漏斗和細線構(gòu)成的單擺在該實驗中所起的作用與下列哪個儀器相同？

 

（填寫儀器序號）
A．打點計時器      B．秒表       C．毫米刻度尺      D．電流表
②如果用該實驗裝置測量滑塊加速度，對實驗結(jié)果影響最大的原因是：

 

Ⅱ．一由PTC元件做成的加熱器，實驗測出各溫度下它的阻值，數(shù)據(jù)如下：

t/0C	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
R/kΩ	14	11	7	3	4	5	6	8	10	14	16
R2/kΩ2	196	121	49	9	16	25	36	64	100	196	256
R-1/kΩ-1	0.07	0.09	0.14	0.33	0.28	0.20	0.17	0.13	0.10	0.07	0.06

①已知它向四周散熱的功率為P_Q=0.1（t-t₀）瓦，其中t（單位為℃）為加熱器的溫度，t₀為室溫（本題
取20℃）．當加熱器產(chǎn)生的焦耳熱功率P_R和向四周散熱的功率P_Q相等時加熱器溫度保持穩(wěn)定．加熱器接到200V的電源上，在圖3的方格紙上作出P_R和P_Q與溫度t之間關(guān)系的圖象加熱器工作的穩(wěn)定溫度為

 

℃；（保留兩位有效數(shù)字）    
②加熱器的恒溫原理為：當溫度稍高于穩(wěn)定溫度時

 

；
當溫度稍低于穩(wěn)定溫度時

 

，從而保持溫度穩(wěn)定．

Answer 1

分析：Ⅰ①單擺振動具有周期性，擺球每隔半個周期經(jīng)過紙帶中線一次，單擺在該實驗中所起的作用與打點計時器相同．
  ②根據(jù)測量加速度的原理△x=aT²，T為單擺周期的一半．單擺周期對實驗結(jié)果影響最大．
Ⅱ當發(fā)熱功率與散熱溫度相等時，物體溫度處于恒定，則由圖可知其穩(wěn)定溫度．
由圖可知當溫度高于穩(wěn)定溫度時發(fā)熱功率的變化及發(fā)熱功率與散熱功率間的關(guān)系，由功率公式P=

U2

R

可知電阻的變化．

解答：解：Ⅰ①單擺振動具有周期性，擺球每隔半個周期經(jīng)過紙帶中線一次，打點計時器打點也具有周期性，故單擺的作用與打點計時器相同．
故選：A．
 ②設(shè)單擺周期為T，則測量加速度的原理是△x=a(

T

2

)2，a=

4△x

T2

，單擺周期對實驗結(jié)果影響最大，而單擺周期與擺長即擺球重心與懸點的距離有關(guān)，隨著細沙流出，擺球重心位置發(fā)生改變，單擺周期發(fā)生改變，對加速度的測量產(chǎn)生誤差，故對實驗結(jié)果影響最大的原因是漏斗重心的變化導(dǎo)致擺長變化，從而改變單擺周期，影響加速度的測量值．
Ⅱ（1）①電阻的電功率為P=

U2

R

，根據(jù)表格數(shù)據(jù)，按描點法作出圖象如圖所示；
散熱的功率為P_Q=0.1（t-t₀）瓦，P_Q與溫度t之間關(guān)系的圖象如圖
由圖可知，當溫度為70℃時，發(fā)熱功率和散熱功率相等，即此時物體的溫度不再變化；
②加熱器的恒溫原理為：當溫度稍高于穩(wěn)定溫度時加熱器電阻增大，產(chǎn)生的焦耳熱的功率小于散
熱的功率，溫度將下降；
當溫度稍低于穩(wěn)定溫度時加熱器電阻減小，產(chǎn)生的焦耳熱的功率大于散熱的功率，溫度將上升．從而保持溫度穩(wěn)定．
故答案為：Ⅰ．A，漏斗重心的變化導(dǎo)致擺長變化，從而改變單擺周期，影響加速度的測量值．
Ⅱ．①如圖，70⁰C，
②加熱器電阻增大，產(chǎn)生的焦耳熱的功率小于散熱的功率，溫度將下降．
加熱器電阻減小，產(chǎn)生的焦耳熱的功率大于散熱的功率，溫度將上升．

點評：1、對于測量加速度的實驗本意進行了創(chuàng)新，很好的考查了學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力；
2、本題考查學(xué)生對圖象的理解及應(yīng)用，圖象法為物理中常用方法，應(yīng)學(xué)會熟練應(yīng)用．