综合题17.0分
物理

完成以下实验题:

8.某物理兴趣小组对一遥控电动小车的研究,进行了如下实验:

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);

④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的点迹如图乙、丙所示,图中O 点是打点计时器打的第一个点。

请你分析纸带数据,回答下列问题:

(1)该电动小车运动的最大速度为   m/s

(2)该电动小车运动过程中所受的阻力为    N

9.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只2.5Ω 的保护电阻R0,实验电路如图所示,

(1)连好电路后,当该同学闭合电键,发现电流表示数为0,电压表示数不为0。检查各接线柱均未接错,接触良好且未发生短路;他用多用电表的电压档检查电路,把两表笔分别接a、b,b、c,d、e 时,示数均为0,把两表笔接c、d 时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是    

(2)按电路原理图及用多用电表的电压档检查电路且把两表笔分别接c、d 时的实物电路图以画线代导线连接起来。

(3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测定下列数据,根据数据在下面坐标图中画出U—I 图,由图知:电池的电动势为   V,内阻为    Ω。(保留三位有效数字)

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

1.50 m/s ;   f =1.6N

解析

(1)小车匀速运动时,牵引力等于阻力,此时速度最大,最大速度为:

v===1.50 m/s.

(2)匀减速运动阶段有:

根据牛顿第二定律有:

Ff=ma=﹣1.60 N

考查方向

测定匀变速直线运动的加速度;功率、平均功率和瞬时功率

解题思路

(1)相邻计数点的时间间隔为T=0.04s,间距最大的两点间速度最大,因此当小车匀速时速度最大;

(2)根据匀减速运动部分运用逐差法求出加速度大小,根据牛顿第二定律求出阻力;

易错点

题意明确实验原理,熟练应用运动学基础知识解决实验问题,注意基本公式的应用要点

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

R断路;如图;1.50—1.58V;0.55—0.75Ω;坐标图

解析

(1)接c、d电压表示数为电源的电动势,说明此时电压表与电源相连,故其他部位是完好的,只能是R发生断路;

(2)先连接串联部分,依次将电源、电键、滑动变阻器、电流表连接,再将电压表并联在电源及定值电阻两端即可; 如图所示;

(3)由表中数据,描点连线,可得U﹣I图如下图所示;

图象与纵坐标的交点为电源的电动势,故电源的电动势约为1.5V;

图象的斜率表示内阻,则内电阻r=﹣2.5Ω=0.5Ω;

考查方向

测定电源的电动势和内阻

解题思路

(1)用电压表测电路时,若示数为零,则说明所接部分没有断路;若有示数则说明所接部分内出现了断路;

(2)由原理图可画出实物图,注意在连线时不要交叉,同时要注意电表的正负接线柱;

(3)由描点法得出U﹣I图象,而图象与纵坐标的交点为电动势;图象的斜率表示电源的内电阻.

易错点

要注意电压表的接法,此种接法测出的是不是路端电压,而是滑动变阻器两端的电压;此时可将保护电阻等效为电源的内阻进行分析