Question

（Ⅰ）如圖所示，在斜面上有一個滑塊，在滑塊中央裝有一寬度為L擋光片．當(dāng)滑塊經(jīng)過斜面上的B點(diǎn)時，裝在斜面B點(diǎn)的光電計(jì)時器（圖中沒有畫出）記錄到擋光片經(jīng)過B點(diǎn)的時間為△t，于是滑塊中央在B點(diǎn)附近的瞬時速度v_B就近似為

 

．
若滑塊以加速度a 下滑，當(dāng)擋光片的前端到達(dá)B點(diǎn)時，滑塊的速度為v，擋光片（寬度不知） 經(jīng)過B點(diǎn)的時間為△t．則滑塊中央在B點(diǎn)附近的瞬時速度v_B又可近似表達(dá)為

 

．但是，由于擋光片有一定的寬度，光電計(jì)時器記錄到擋光片經(jīng)過B點(diǎn)的時間不可能很小，所以上述的瞬時速度v_B實(shí)質(zhì)是

 

經(jīng)過B點(diǎn)的平均速度．
現(xiàn)在再給你若干個寬度不等的擋光片（寬度已知）．請簡述你測量從斜面上A點(diǎn)滑下的滑塊其中央到達(dá)B點(diǎn)的瞬時速度v_B的一個實(shí)驗(yàn)方案．

 

．
為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度，在實(shí)驗(yàn)中要注意哪些事項(xiàng)．（至少寫出一項(xiàng)）

 

．
（Ⅱ）在“測定一節(jié)干電池電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中
（1）第一組同學(xué)利用如圖a的實(shí)驗(yàn)裝置測量，電壓表應(yīng)選擇量程

 

（填“3V”或“15V”），實(shí)驗(yàn)后得到了如圖b的U-I圖象，則電池內(nèi)阻為

 

Ω．（ 電壓表、電流表均為理想電表）
（2）第二組同學(xué)也利用圖a的連接測量另一節(jié)干電池，初始時滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑過一段距離x后電流表有讀數(shù)，于是該組同學(xué)分別作出了電壓表讀數(shù)U與x、電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系圖，如圖c所示，則根據(jù)圖象可知，電池的電動勢為

 

V，內(nèi)阻為

 

Ω

Answer 1

分析：Ⅰ、根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出B點(diǎn)的速度大�。�根據(jù)速度時間公式求出瞬時速度的大�。�
Ⅱ、根據(jù)電源電動勢的大小確定電壓表的量程，結(jié)合U-I圖線的斜率求出電源的內(nèi)阻大�。�
電路斷開時，外電壓等于電動勢，結(jié)合閉合電路歐姆定律求出電源的內(nèi)阻．

解答：解：Ⅰ、因?yàn)闃O短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度，可知vB=

L

△t

．
根據(jù)速度時間公式知，vB=v+a

△t

2

．
光電計(jì)時器記錄到擋光片經(jīng)過B點(diǎn)的時間不可能很小，所以上述的瞬時速度v_B實(shí)質(zhì)是擋光片通過B點(diǎn)的平均速度．
讓滑塊裝上不同擋光寬度的擋光片從斜面的A點(diǎn)勻加速運(yùn)動下滑．對于不同的擋光片，可以測得擋光片在B點(diǎn)附近不同的平均速度v和對應(yīng)的△t值，作出v-△t圖．對于勻變速運(yùn)動，截距即為瞬時速度v_B
a、實(shí)驗(yàn)要保證滑塊每次從A點(diǎn)做初速為零的勻加速運(yùn)動．
b、為了用作圖（外推）法求v_B，△t至少要取5組以上的值．
c、實(shí)驗(yàn)中的各組數(shù)據(jù)都需要多次測量．
Ⅱ、（1）因?yàn)殡娫吹碾妱觿轂?.5V，為了測量的精確，電壓表量程選擇3V．電源的U-I圖線的斜率表示內(nèi)阻，則：r=

1.45-1.00

0.3

Ω=1.5Ω．
（2）電路斷開時，外電壓等于電動勢，由圖c中的左圖知，電動勢E=1.5V．根據(jù)閉合電路歐姆定律有：
E=U+Ir
即：1.5=1.35+0.15r
解得：r=1Ω．
故答案為：（Ⅰ）

L

△t

，v+a

△t

2

，擋光片    
讓滑塊裝上不同擋光寬度的擋光片從斜面的A點(diǎn)勻加速運(yùn)動下滑．對于不同的擋光片，可以測得擋光片在B點(diǎn)附近不同的平均速度v和對應(yīng)的△t值，作出v-△t圖．對于勻變速運(yùn)動，截距即為瞬時速度v_B
a、實(shí)驗(yàn)要保證滑塊每次從A點(diǎn)做初速為零的勻加速運(yùn)動．
b、為了用作圖（外推）法求v_B，△t至少要取5組以上的值．
c、實(shí)驗(yàn)中的各組數(shù)據(jù)都需要多次測量． 
（Ⅱ）（1）3V，1.5； （2）1.5，1

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道在極短時間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時速度，以及知道測量電源電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理，結(jié)合原理分析求解．