Question

（1）如图甲所示，把一木块放在固定在水平桌面上的木板上，左侧拴有一细且不可伸长的轻绳，跨过固定在木板左边缘的滑轮与一钩码相连，穿过打点计时器的纸带固定在木块的右侧，钩码初始离地面有一定的高度，从静止释放钩码后，木块在运动过程中始终碰不到滑轮，钩码着地后不反弹用此装置可测出术块与木板间的动摩擦因数μ，已知打点计时器使用的交流电频率为f．现得到一条实验纸带如图乙．图中的点为计时点，请利用s₁、s₂、f、g表示出术块与木板问的动摩擦因数表达式μ=

 

．
（2）现要测量两节串联电池组的电源电动势E和内阻r（约为2Ω）实验器材如下：
A．电流表A₁（量程0-0.6A，内阻约0.5Ω）
B．电流表A₁（量程0-3.0A，内阻约0.2Ω）
C．电阻箱R（0-999.9Ω）
D．电键及若干导线
①满足实验要求的安培表为

 

；（填器材前的序号）
②根据设计的电路，给以下实物图连线；

③为了减小实验误差，多次改变电阻箱的阻值，读取对应的电流表的读数I．由U=IR计算电压值，得到实验数据如下，作出U-I图线

R/Ω	30.0	20.0	10.0	8.0	5.8	5.0	3.0
I/A	0.09	0.13	0.24	0..28	0.36	0.40	0.55
U=IR/V	2.7	2.6	2.4	2.2	2.1	2.0	1.7

④假设安培表的内阻为0.5Ω，则电池组的电动势和内阻分别为

 

V和

 

Ω（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析：（1）由纸带可知物体的运动过程，当钩码落地后物体将做匀减速直线运动，故由纸带可求出加速度；由牛顿第二定律可求得摩擦力的大小；由摩擦力公式可求得动摩擦因数；
（2）①由电源电动势和内阻可知电路中的最大电流，根据安全性及准确性原则可得出电流表；
②实验为简单的串联电路，将各元件连接即可；
③选取正确的标度，在图中描出各点，用直线相连即可；图象纵坐标的交点为电源的电动势；由闭合电路欧姆定律可求得内阻．

解答：解：（1）由图可知，s₁、s₂为减速过程，由s₁-s₂=2aT²可得：
a=

s2-s1

2T2

由μmg=ma可得：
μ=

s2-s1

2gT2

=

(s1-s2)f2

2g

；
故答案为：

(s1-s2)f2

2g

；
（2）①电源电动势为3V，内阻为2Ω；
最大电流约为

3V

2Ω+0.5Ω

A=0.6A，故安培表只能选取A；
②实验中只需将各元器件串联、注意电流表的量程即可，故如图所示：

③选取以上坐标，描点连线，由图象可知，电源的电动势约为2.9V；
由闭合电路欧姆定律可知：E=U+I（R_A+r）
选取图象中的一点（0.24A，0.24V）计算可得，r=1.7Ω，因存在误差，故电动势2.8～3.0均正确，内阻1.6～1.8均正确；
故答案为：①A；②如上图；③2.9V（2.8～3.0均可）；1.7Ω（1.6～1.8均可）

点评：测定电动势和内阻的实验中要注意数据的处理时主要应用了图象法，要将公式与图象联系在一起理解，从而求出电动势和内电阻．