Question

（2012?廣州一模）（1）如圖a是某同學做“研究勻變速直線運動”實驗時獲得的一條紙帶．


①打點計時器電源頻率為50Hz． A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續的點，F點由于不清晰而未畫出．試根據紙帶上的數據，推測F點的位置并在紙帶上標出，算出對應的速度v_F=

0.70

m/s（計算結果保留兩位有效數字）
②圖b是某同學根據紙帶上的數據，作出的v-t圖象．根據圖象，t=0時的速度v₀=

0.20

m/s、加速度a=

5.0

m/s²（計算結果保留兩位有效數字）
（2）用電阻箱、多用電表、開關和導線測一節干電池的電動勢和內阻．
①將圖c的實物連接成可完成實驗的電路．
②完成以下步驟的相關內容：
（i）將多用電表的選擇開關旋轉至

“直流電壓2.5V”或“直流電流100mA”

擋（填“Ω×1”、“直流電壓2.5V”或“直流電流100mA”）．
（ii）調節電阻箱，示數如圖d所示，讀得電阻值R₁=

12

Ω
（iii）合上開關，從多用表上讀得數值為x₁．
（iv）重復（ii）、（iii），收集多組R和x的數據．
③某同學根據他設計的實驗以及收集到的數據，作出了如圖e所示的R-

1

x

圖線，由此可知，干電池的電動勢E=

1.46

V（計算結果保留三位有效數字）；圖線縱軸截距的絕對值代表

電表與干電池

的電阻之和．

Answer 1

分析：（1）①根據平均速度等于中間時刻的瞬時速度求解；根據△x=aT²列式求解加速度；
②速度時間圖象的縱軸截距表示初速度，斜率表示加速度
（2）①可以使用伏阻法測電源電動勢與內阻，也可以使用安阻法測電源電動勢與內阻，根據伏阻法與安阻法測電源電動勢與內阻的原理連接實物電路圖．
②根據所選測量方法確定多用電表選擇開關位置；電阻箱示數等于各旋鈕示數與倍率乘積之和．
③應用安阻法測電阻，由閉合電路歐姆定律寫出函數表達式，然后根據圖象求出電動勢，找出截距的含義．

解答：解：（1）①平均速度等于中間時刻的瞬時速度，
故v_F=

xEG

tEG

=

0.0650m-0.0370m

2×0.02s

=0.70m/s；
根據公式△x=aT²，有BC-AB=aT²，
解得：a=

xBC-xAB

T2

=5.0m/s²；
EF=DE+△x=1.10cm+0.20cm=1.30cm，故F點位置如圖所示；

②v-t 圖象的斜率表示加速度，縱軸截距表示初速度，故v₀=0.20m/s，a=

△v

△t

=5.0m/s²．
（2）①安阻法測電源電動勢與內阻的電路圖如圖甲所示；伏阻法測電源電動勢與內阻的實驗電路圖如圖乙所示；

②（i）采用安阻法測時選擇開關應旋至“直流電流100mA”；采用伏阻法時，選擇開關應應旋至“直流電壓2.5V”．
（ii）由圖示電阻箱可知，電阻箱示數是1×10Ω+2×1Ω=12Ω．
③采用安阻法測電源電動勢與內阻時，E=I（r+R），則R=

E

I

-r，圖象為R-

1

I

圖象，圖象斜率等于電源電動勢，
E=

△R

△ 1 I

=

40-2

36-10

V=1.46V；圖象與縱軸交點截距是電路的總電阻，即干電池內阻與電阻箱阻值之和．
故答案為：（1）①如圖所示，v_F=0.70； ②0.20；5.0；
（2）①電路圖如圖所示；②（i）“直流電壓2.5V”或“直流電流100mA”．（ii）12；③1.46（1.41～1.49正確）；電表與干電池．

點評：（1）本題考查了利用勻變速直線運動的規律和推論解決問題的能力，同時注意圖象法在物理實驗中的應用．
（2）知道實驗原理是正確解題的前提與關鍵，做實驗題時首先要明確實驗目的．