Question

（1）測量滑塊在運動過程中所受的合外力是“探究動能定理”實驗要解決的一個重要問題．為此，某同學設計了如下實驗方案：
A．實驗裝置如圖1所示，一端系在滑塊上的細繩通過轉軸光滑的輕質滑輪掛上鉤碼，用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊起．調整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運動；
B．保持長木板的傾角不變，取下細繩和鉤碼讓滑塊沿長木板向下做勻加速直線運動．

請回答下列問題：
①滑塊做勻速直線運動時，打點計時器在紙帶上所打出點的分布應該是

均勻的

；②滑塊在勻加速下滑過程中所受的合外力大小

等于

鉤碼的重力大小（選填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）某同學做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗，實驗室提供了下表中的器材．

小燈泡L（額定電壓2.5V，額定電流250mA）	直流電源E（電動勢3V，內阻不計）
電流表A1（量程300mA，內阻約0.5Ω）	電流表A2（量程500mA，內阻約0.2Ω）
電壓表V1（量程3V，內阻約3kΩ）	電壓表V2（量程6V，內阻約6kΩ）
滑動變阻器（最大阻值約10Ω）	開關S，導線若干

①為了使實驗誤差盡可能小，應選用的電流表是

A₁

、電壓表是

V₁

；
②若該同學已正確選用器材，并連接好部分實驗電路，如圖甲．請在圖甲中完成其余的電路連接，要求小燈泡兩端的電壓能在0～2.5V范圍連續變化，且盡可能減少實驗誤差；
③該同學在正確完成實驗后得到圖乙所示的伏安特性曲線，他從圖線中得到“通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大”的規律．請你分析圖線再寫出兩條規律：a．

小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大；

；b．

小燈泡的功率隨電壓的增大而增大

．

Answer 1

分析：（1）打點計時器每隔相同的時間打一次點，則可知打出的勻速直線運動的點跡均勻；在加速下滑中忽略了摩擦阻力，故可知鉤碼的重力充當合外力；
（2）①由安全性和準確性根據燈泡的額定電壓可知應使用的電壓表；由額定電流可知應采用的電流表；
②由題意可知滑動變阻器的接法； 由電阻關系可知應選用的電流表； 從而完成接法；
③由圖象結合題目中給出的規律可寫出圖象中顯示的規律．

解答：解：（1）①因小車做勻速直線運動，故打出的點距應是等間距的（或均勻） 
  ②滑塊在加速直滑時，受到鉤碼的重力作用，由于摩擦力與重力的分力平衡，故可以為滑塊下滑時的合外力等于鉤碼的重力；
（2）①因燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表應選量程為3V； 額定電流為250mA，故電流表量程應選300mA，故電流選選A₁，電壓表選V₁；
②由題意可知，應采用分壓接法，因燈泡內阻較小，故應采用電流表外接法； 故答案如圖
③由圖可知通過小燈泡的電流與電壓的變化關系是非線性關系；由示例可知，可以說明電阻隨電壓的變化：即小燈泡的電阻隨電壓的升高而增大；或答：小燈泡的功率隨電壓的增大而增大；
故答案為；（1）①均勻；②等于； （2）①A₁、V₁；②如圖所示； ③小燈泡的電阻隨電壓的升高而增大；小燈泡的功率隨電壓的增大而增大．

點評：電學實驗中要注意儀表的選擇方法、實物圖的連接、電路的接法等，要多練習從而找出相應的規律； 明確分壓接法使用的條件，并能根據電流表及電壓表的內阻確定電流表的內外接法；測小燈泡的伏安特性曲線采用的均為分壓外壓法．