Question

Ⅰ．（1）在驗證機械能守恒定律的實驗中，實驗裝置如圖所示．實驗要驗證的是重物重力勢能的減少量是否等于它動能的增加量．以下步驟僅是實驗操作中的一部分，請將必要的步驟挑選出來，并且按正確的順序排列：

ACGEF

（填代號）．
A．把電火花打點計時器固定在鐵架臺上，并用導線把它和交流電源連接起來
B．用天平稱出重錘的質量
C．把紙帶的一端固定在重錘上，另一端穿過電火花打點計時器的限位孔，把重錘提升到一定的高度
D．用秒表測出重錘下落的時間
E．釋放紙帶
F．重復幾次，得到3～5條符合要求的紙帶
G．接通電源
（2）根據紙帶算出相關各點的速度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是下圖中的

B

，就證明機械能是守恒的，圖象的斜率代表的物理量是

g

．
Ⅱ．如圖是測量小燈泡U-I關系的實驗電路，表格中記錄的是某次實驗的測量數據．

實驗 序號	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）下列電源和滑動變阻器可供選擇的是

D

．
A．電動勢為3V，內阻為1Ω的電池組和總阻值為100Ω的滑動變阻器
B．電動勢為4.5V，內阻為1.5Ω的電池組和總阻值為100Ω的滑動變阻器
C．電動勢為3V，內阻為1Ω的電池組和總阻值為10Ω的滑動變阻器
D．電動勢為4.5V，內阻為1.5Ω的電池組和總阻值為10Ω的滑動變阻器
E．電動勢為4.5V，內阻為1.5Ω的電池組和總阻值為150Ω的滑動變阻器
（2）在按照實驗序號的先后得到以上數據的過程中，滑動變阻器的滑片移動的方向是

a→b

（選填“a→b”或“b→a”）．
（3）在方格紙內畫出小燈泡的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，電源電動勢E=3V、內阻r=1Ω，則在這個電路中，小燈泡的電阻大小為

5

Ω．

Answer 1

分析：I、（1）根據驗證機械能的守恒的原理及表達式可得出需要的步驟，并按實驗的要求得出正確的順序； （2）由機械能守恒定律的表達式可得出函數關系，結合圖象知識可選出合適的圖象及斜率的含義；
II、（1）由實驗電路可知滑動變阻器的接法，則可選出正確的滑動變阻器；由表中數據可得出應需要的電源；
（2）滑動變阻器的使用中應保證電路中電流由小到大，根據分壓知識可得出正確的移動方向；
（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，兩線相交點為燈泡的工作點，由圖象可得出燈泡的工作電壓及電流，則可求出此時燈泡的電阻．

解答：解：I、（1）在本實驗中由于采用了打電計時器，故不需要有用秒表；在數據處理中，質量m可以約去，故質量也不需要測量，只需驗證gh=

1

2

v₂即可； 故BD多余；
而在實驗中應先安裝儀器，再進行實驗； 同時還要注意先接通電源再放紙帶； 本實驗中應多次測量，故實驗中的步驟應為：ACGEF；
（2）本實驗需要驗證gh=

1

2

v₂；即

v2

2

=gh； 故圖象應為直線，圖象的斜率為重力加速度g：
II、（1）由電路可知，本實驗滑動變阻器采用的是分壓接法，故實驗中應選用小電阻；由表中數據可知，電壓值達到了3V，因電源有內阻，故無法達到最大電動勢，故電源應選大于3V的，故選D；
（2）開始時，應要求待測電路的電壓從零開始再逐漸變大，故滑片應從a到b滑動；
（3）由表中數據利用描點法，并用平滑的曲線將各點相連，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阻，故內源電動勢為3V；內阻r=24+1=25Ω；將電源的伏安特性曲線在圖中做出，兩圖象的交點為電源與燈泡串聯時的工作點，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．

點評：本題考查小燈泡的伏安特性曲線及機械能守恒定律的驗證，在解題時，要注意實驗的注意事項及掌握好正確的實驗步驟； 同時最后一問中，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．