Question

（1）某同學利用圖甲中器材驗證機械能守恒實驗．如圖乙是該實驗得到的一條點跡清晰的紙帶，現要取 A、B 兩點來驗證實驗，已知打點計時器每隔0.02s打一個點．（計算結果保留三位有效數字）

請回答下列問題：
①可以判斷，連接重物的夾子應夾在紙帶的______端（填“左”或“右”）；
②若x₂=4.80cm，則在紙帶上打下記數點B時的速度v_B=______m/s．
③若x₁數據也已測出，則實驗還需測出物理量為______．
④若分析實驗結果發現重物下落過程中減少的重力勢能明顯大于其增加的動能，則可能的原因是：______．
（2）用伏安法測一節干電池的電動勢E和內電阻r，器材有：電壓表：0-3-15V；電流表：0-0.6-3A；變阻器R₁（總電阻20Ω）；以及電鍵S和導線若干．
①根據現有器材設計實驗電路并連接電路實物圖丙，要求滑動變阻器的滑動頭在右端時，其使用的電阻值最大．
②由實驗測得的7組數據已在圖丁的U-I圖上標出，請你完成圖線，并由圖線求出E=______V．
③下表為另一組同學測得的數據．可以發現電壓表測得的數據______，將影響實驗結果的準確性，原因是：______．

I/A	0.12	0.20	0.31	0.41	0.50	0.62
U/V	1.47	1.45	1.42	1.40	1.38	1.35

Answer 1

【答案】分析：（1）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項．
紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能．根據功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數值．
（2）根據電路原理圖連接線路即可；根據電流和電壓的數值，作出圖象，圖象與縱坐標的截距代表的就是電源的電動勢．
解答：解：（1）①從紙帶上可以發現從左到右，相鄰的計數點的距離越來越大，也就是說明速度越來越大．
與重物相連接的紙帶先打出點，速度較小，所以實驗時紙帶的左端通過夾子和重物相連接．
②若x₂=4.80cm，則根據中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小得
在紙帶上打下記數點B時的速度v_B==1.20m/s．
③若x₁數據也已測出，則實驗還需測出物理量為AB之間的距離
④若分析實驗結果發現重物下落過程中減少的重力勢能明顯大于其增加的動能，則可能的原因是：重物的質量太小或摩擦阻力太大
（2））①如下圖所示．
②圖線如下圖所示，作出圖線要使盡可能多的點落在直線上，個別偏離的點應該舍棄．
由圖線與縱軸的交點可得E=1.50，
③電壓表測得的數據變化（間隔）很小，將影響實驗結果的準確性，原因是：電池的內阻太小

故答案為：（1）①左
②1.20 ③AB之間的距離
④重物的質量太小或摩擦阻力太大
（2）①如下圖所示．
②圖線如下圖所示，1.50，
③變化（間隔）很小，電池的內阻太小
點評：（1）紙帶問題的處理是力學實驗中常見的問題．我們可以紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度．
（2）本題考查測量電動勢和內電阻實驗的數據的處理，要求能正確分析誤差的來源，并能用圖象法求出電勢和內電阻．