Question

（1）①在測定金屬絲電阻率的實驗中，某同學用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，一次的測量結果如圖所示．圖1中讀數為______mm．
②用多用電表測電阻每次選擇倍率后，都必須手動進行電阻______．圖2是測某一電阻時表盤指針位置，是用×100的倍率則此電阻的阻值為______為了提高測量的精度，應選擇______的倍率更好．（從×1、×10、×1K中選取）

（2）某同學用圖a所示電路，描繪小燈泡的伏安特性曲線．可用的器材如下：
電源（電動勢3V，內阻1Ω）、電鍵、滑動變阻器（最大阻值20Ω）、電壓表、電流表、小燈泡、導線若干．實驗中移動滑動變阻器滑片，得到了小燈泡的U-I圖象如圖b所示．
①由圖可知小燈泡的電阻隨溫度升高而______（填“變大”“變小”或“不變”）．
②請在圖c虛線框中畫出與實物電路相應的電路圖．
③若某次連接時，把AB間的導線誤接在AC之間，合上電鍵，任意移動滑片發現都不能使小燈泡完全熄滅．則此時的電路中，當滑動變阻器的滑片移到______．（選填“最左端”、“正中間”或“最右端”）時．小燈泡獲得的最小功率是______W．（結果保留兩位有效數字）

（3）某學習小組用如圖甲所示的實驗裝置探究動能定理，已知小車的質量為M，沙和小桶的總質量為m，實驗中小桶未到達地
面，要完成該實驗，請回答下列問題：
①實驗時為保證小車受到的拉力大小與沙和小桶的總重力大小近似相等，沙和小桶的總質量遠小于滑塊質量，實驗時為保證小車受到的細線拉力等于小車所受的合外力，需要的操作是______．
②在滿足第①問的條件下，若通過實驗得到紙帶如圖乙所示，A、B、C、D、E為計數點，相鄰兩點間的時間間隔為T當地重力加速度為g，相鄰計數點間的距離x₁，x₂，x₃，₄其中B點和D點對應時刻小車的瞬時速度用v_B和v_D表示，則v_B=______．小車的運動中對應紙帶打B、D兩點間的過程，動能變化量表達式△E_K=______（用M，v_B和v_D表示）；小車合外力的功表達式W=______．在多組實驗數據基礎上，分析小車合外力的功與動能變化量的關系為W=△E_K

Answer 1

【答案】分析：（1）①螺旋測微器固定刻度與可動刻度的示數之和是螺旋測微器的示數；
②歐姆表指針示數與倍率的乘積是歐姆表的示數，中值電阻附近刻度最均勻；
（2）當把AB間的導線誤接在AC之間時，滑動變阻器的連接情況：滑動觸頭打到最左端或最右端時變阻器均短路，此時小燈泡功率最大，滑動觸頭在中間時，變阻器的有效電阻最大，小燈泡功率最小，將滑動變阻器和電源看作等效電源，做I-U圖象分析；
（3）①由于摩擦阻力的存在，拉力大于合力，故需平衡摩擦力；
②根據勻變速直線運動平均速度等于中間時刻的瞬時速度求解B、D兩點速度；求出動能的增加量；拉力做的功等于總功．
解答：解：（1）①由圖甲所示螺旋測微器可知，固定刻度示數為0.5mm，
可動刻度所示為35.5×0.01mm=0.355mm，螺旋測微器的示數為0.5mm+0.355mm=0.855mm；
②每次換擋均需要歐姆調零；
由圖乙所示多用電表可知，金屬絲電阻阻值R=4.5×100Ω=450Ω；
指針偏轉角度過大，可以選擇×10擋位；
（2）①根據歐姆定律R=知，小燈泡的電阻隨電壓增大而增大．
②如圖所示：

③若把AB間的導線誤接在AC之間，則當變阻器滑動觸頭在變阻器中間時阻值最大R=Ω=5Ω，此時小燈泡功率最小，把變阻器與電源內阻看成為等效電源的內阻，其電動勢為3V，內阻為6Ω，則短路電流I_短==0.5A，在小燈泡的U-I圖象中，連接U=3V與I=0.5A兩點，畫出表示電源的U-I圖象，如圖，讀出兩圖線的交點坐標為U=0.88V，I=0.35A，則小燈泡的最小功率為P=UI=0.32；

（3）①由于摩擦阻力的存在，拉力不等于合力，故需將長木板一段適當墊高，使重力的下滑分量恰好平衡摩擦力；
②勻變速直線運動平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故：；
動能的增加量為：-；
拉力做的功等于總功，為-；
故答案為：（1）①0.855；②調零，450，×10；（2）①變大；②如圖所示；③正中間，0.32W；（3）①；②-，-．
點評：本題第二問較難，關鍵明確當已知小燈泡的伏安特性曲線，要求其功率時，要再畫出表示電源的U-I圖象，則兩圖線的交點坐標即為小燈泡的實際電流與電壓，然后根據P=UI求解．