Question

（1）為探究物體下落過程中機械能是否守恒，采用實驗裝置如圖所示．已知重力加速度大小為g
①其設(shè)計方案如下：讓質(zhì)量為m的立方體小鐵塊從開始端自由下落，開始端至光電門的高度差為h，則此過程中小鐵塊重力勢能的減少量為______；若測出小鐵塊通過光電門時的速度v，則此過程中小鐵塊動能增加量為______ 

Answer 1

【答案】分析：（1）中應(yīng)明確探究物體下落過程中機械能是否守恒，即通過自由落體運動來探究，則重力勢能減少量=mgh，動能增量為=m，可見若即可．
（2）中發(fā)光二極管正向?qū)�通時的電阻很小，也不允許通過大電流，則不難知道電流表應(yīng)用外接法，滑動變阻器應(yīng)用分壓式．
解答：解：（1）①根據(jù)重力勢能的概念知=mgh；動能增加量為=
    ②由以上分析知，小球質(zhì)量可以約去，故上述操作中可以省略A；小鐵塊經(jīng)過光電門的速度表達式v=  
    ③由機械能守恒定律可得mgh=m，即變形為=2gh，可見若v²-h圖線斜率k，則k=2g
（2）①．因電源電動勢為6V，故電壓表應(yīng)選A；因發(fā)光二極管允許通過的電流不能很大，故電流表應(yīng)選 C
      ②．因二極管正向電阻很小，故電流表應(yīng)用外接法，又描繪它的伏安特性曲線，故滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法，實物連線如圖所示．

③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，畫出該發(fā)光二極管的I-U圖線，如圖所示

由歐姆定律，若該發(fā)光二極管的最佳工作電流為10mA，現(xiàn)將該發(fā)光二極管與電動勢為3V、內(nèi)阻不計的電池組相連，則電阻值應(yīng)為R==×1000Ω=300Ω，而從I-U圖象中可讀出I=10mA時電壓U=1.9V，可求出此時二極管電阻r=×1000Ω=190Ω，可見 還需串聯(lián)一個阻值R=300-190=110Ω的電阻．
故答案為（1）①mgh，，②A，，③2g
         （2）①A、C，②如圖，③如圖，110Ω
點評：當(dāng)涉及有關(guān)實驗圖象問題時，應(yīng)先根據(jù)相應(yīng)的物理規(guī)律寫出表達式，再整理出關(guān)于縱軸與橫軸的函數(shù)式，然后即可明確一次函數(shù)斜率和截距的物理意義．