Question

Ⅰ．（1）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的是重物重力勢(shì)能的減少量是否等于它動(dòng)能的增加量．以下步驟僅是實(shí)驗(yàn)操作中的一部分，請(qǐng)將必要的步驟挑選出來，并且按正確的順序排列：

ACGEF

（填代號(hào)）．
A．把電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，并用導(dǎo)線把它和交流電源連接起來
B．用天平稱出重錘的質(zhì)量
C．把紙帶的一端固定在重錘上，另一端穿過電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，把重錘提升到一定的高度
D．用秒表測(cè)出重錘下落的時(shí)間
E．釋放紙帶
F．重復(fù)幾次，得到3～5條符合要求的紙帶
G．接通電源
（2）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出由靜止開始下落的距離h，以

v2

2

為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是下圖中的

B

，就證明機(jī)械能是守恒的，圖象的斜率代表的物理量是

g

．
Ⅱ．如圖是測(cè)量小燈泡U-I關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路，表格中記錄的是某次實(shí)驗(yàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8
U（V）	0.0	0.2	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I（A）	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

（1）下列電源和滑動(dòng)變阻器可供選擇的是

D

．
A．電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為1Ω的電池組和總阻值為100Ω的滑動(dòng)變阻器
B．電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻為1.5Ω的電池組和總阻值為100Ω的滑動(dòng)變阻器
C．電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為1Ω的電池組和總阻值為10Ω的滑動(dòng)變阻器
D．電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻為1.5Ω的電池組和總阻值為10Ω的滑動(dòng)變阻器
E．電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻為1.5Ω的電池組和總阻值為150Ω的滑動(dòng)變阻器
（2）在按照實(shí)驗(yàn)序號(hào)的先后得到以上數(shù)據(jù)的過程中，滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)的方向是

a→b

（選填“a→b”或“b→a”）．
（3）在方格紙內(nèi)畫出小燈泡的U-I曲線．分析曲線可知小燈泡的電阻隨I變大而

增大

（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（4）將上述小燈泡接入到如圖乙所示的電路中，定值電阻R=24Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E=3V、內(nèi)阻r=1Ω，則在這個(gè)電路中，小燈泡的電阻大小為

5

Ω．

Answer 1

分析：I、（1）根據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能的守恒的原理及表達(dá)式可得出需要的步驟，并按實(shí)驗(yàn)的要求得出正確的順序； （2）由機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式可得出函數(shù)關(guān)系，結(jié)合圖象知識(shí)可選出合適的圖象及斜率的含義；
II、（1）由實(shí)驗(yàn)電路可知滑動(dòng)變阻器的接法，則可選出正確的滑動(dòng)變阻器；由表中數(shù)據(jù)可得出應(yīng)需要的電源；
（2）滑動(dòng)變阻器的使用中應(yīng)保證電路中電流由小到大，根據(jù)分壓知識(shí)可得出正確的移動(dòng)方向；
（3）小燈泡的伏安特性曲線中斜率表示小燈泡的電阻，由斜率可得出小燈泡電阻的變化；
（4）在圖中描出電源的伏安特性曲線，兩線相交點(diǎn)為燈泡的工作點(diǎn)，由圖象可得出燈泡的工作電壓及電流，則可求出此時(shí)燈泡的電阻．

解答：解：I、（1）在本實(shí)驗(yàn)中由于采用了打電計(jì)時(shí)器，故不需要有用秒表；在數(shù)據(jù)處理中，質(zhì)量m可以約去，故質(zhì)量也不需要測(cè)量，只需驗(yàn)證gh=

1

2

v₂即可； 故BD多余；
而在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先安裝儀器，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)； 同時(shí)還要注意先接通電源再放紙帶； 本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)多次測(cè)量，故實(shí)驗(yàn)中的步驟應(yīng)為：ACGEF；
（2）本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證gh=

1

2

v₂；即

v2

2

=gh； 故圖象應(yīng)為直線，圖象的斜率為重力加速度g：
II、（1）由電路可知，本實(shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器采用的是分壓接法，故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用小電阻；由表中數(shù)據(jù)可知，電壓值達(dá)到了3V，因電源有內(nèi)阻，故無法達(dá)到最大電動(dòng)勢(shì)，故電源應(yīng)選大于3V的，故選D；
（2）開始時(shí)，應(yīng)要求待測(cè)電路的電壓從零開始再逐漸變大，故滑片應(yīng)從a到b滑動(dòng)；
（3）由表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法，并用平滑的曲線將各點(diǎn)相連，如圖所示；
由圖可知，圖象的斜率越大越大，故小燈泡的電阻越來越大；
（4）將定值電阻等于為電源內(nèi)阻，故內(nèi)源電動(dòng)勢(shì)為3V；內(nèi)阻r=24+1=25Ω；將電源的伏安特性曲線在圖中做出，兩圖象的交點(diǎn)為電源與燈泡串聯(lián)時(shí)的工作點(diǎn)，由圖可知，燈泡的工作電壓為為0.5V，電流為0.10A，故燈泡的電阻R=

U

I

=5Ω；
故答案為：I、（1）ACGEF；（2）B； 重力加速度；
II、（1）D；（2）a→b；（3）增大；（4）5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查小燈泡的伏安特性曲線及機(jī)械能守恒定律的驗(yàn)證，在解題時(shí)，要注意實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)及掌握好正確的實(shí)驗(yàn)步驟； 同時(shí)最后一問中，由于燈泡的電阻隨溫度變化，故一定要明確不能直接由閉合電路歐姆定律求出，只能通過作圖的方式得出工作電壓及電流．