三、简答题:本题分必做题(第10、11题)和选做题(12题)两部分,共计42分。必做题
10.(8分)小明利用如图1所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。
(1)图1中电流表的示数为0.44A
(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下:
U(V)1.451.361.271.161.06
I(A)0.120.200.280.360.44
请根据表中的数据,在图2上作出U﹣I图线。
由图线求得:电动势E=1.60V;内阻r=1.2Ω。
(3)实验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合,其实,从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大。
【考点】N3:测定电源的电动势和内阻
【专题】13:实验题.
【分析】(1)根据电流表所选的量程,直接读数即可;
(2)根据数据作图,在U﹣I图象中,图线的纵轴截距表示电源的电动势,图线斜率的绝对值表示水果电池的内阻;
(3)干电池不易长时间工作,干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化。
【解答】解:(1)电流表选择的量程是0.6A,所以此时电流表的示数为0.44A;
(2)根据表中的数据,画出U﹣I图象如图所示,
(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大。
故答案为:(1)0.44
(2)如图所示;1.60(1.58~1.62);1.2(1.18~1.26)
(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大。
【点评】本题考查对图象的认识,要掌握从U﹣I图线中获取电源的电动势和内电阻的方法,在计算内阻的时候,要注意纵坐标的起点不是零。
11.(10分)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,实验装置如图1所示,打点计时器的电源为50Hz的交流电.
(1)下列实验操作中,不正确的是CD.
A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面
C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落
D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1,2,…,8,用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离,记录在纸带上,如图2所示.
位置12345678
24.533.837.839.039.539.839.839.8
(3)分析如表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是逐渐增大到39.8cm/s;磁铁受到阻尼作用的变化情况是逐渐增大到等于重力.
(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为“实验②”),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同,请问实验②是为了说明什么?对比实验①和②的结果可得到什么结论?
【考点】M4:探究小车速度随时间变化的规律
【专题】13:实验题.
【分析】(1)小磁铁竖直下落,做的是直线运动,根据打点计时器的使用方法可以判断选项的结果;
(3)根据磁铁速度的变化情况可以得出变化的情况情况,分析速度变化的原因;
(4)塑料管不会产生电磁感应现象,与铜管中运动的情况对比明显.