Question

（1）某研究小組為測量一個遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：
①用天平測出電動小車的質量為0.4kg；
②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖所示安裝；

③接通打點計時器（其打點周期為0.02s）；
④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器（設小車在整個過程中小車與紙帶所受的阻力恒定）．在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖所示（已知紙帶左端與小車相連）．
請分析紙帶數據，回答下列問題：（計算結果均保留三位有效數字）
（a）電動小車運動的最大速度為______m/s
（b）電動小車關閉電源后加速度大小為______m/s²
（c）電動小車的額定功率為______W．

（2）①實驗小組認為用一只已知內阻的電流表和電阻箱，采用如圖甲所示的電路測電源電動勢與內阻，比常規的伏安法更準確．若電流表內阻阻值為R_A，則測量的方法與步驟是：
A．將電阻箱阻值R調到最大，閉合S后觀察電流表示數，然后______，使電流表中的示數指到某兩個恰當的值，記下此時電阻箱的阻值R₁、R₂及對應的電流I₁、I₂；
B．根據以上的數據及______定律，建立方程組，即可求出電源的電動勢E與內阻r．該方程組的表達式是：______、______．
②現在手頭只有一個電流表，只知其內阻很小，卻不知具體阻值．為了測出該電流表的內阻，她們找來了如圖乙所示兩節干電池等實驗器材．請你用筆畫線將圖中的實物連接成能測出電流表內阻的電路．注意滑動變阻器串連接入電路起限流作用，開關閉合前其阻值應______．

Answer 1

【答案】分析：（1）（a）小車勻速時速度最大，根據速度定義求解最大速度；
（b）根據公式△x=aT²求解加速度；
（c）勻速時牽引力與阻力平衡，減速是根據牛頓第二定律求解出阻力，最后根據P=Fv求解牽引力的功率；
（2）①通過改變電阻來改變電流，根據閉合電路歐姆定律多次列方程后聯立求解；
②滑動變阻器是限流式接法，故從最大開始逐漸減小．
解答：解：（1）（a）小車勻速時速度最大，根據速度定義，有
故答案為：2.00；
（b）根據公式△x=aT²，有
故答案為：2.50；
（c）摩擦力為：f=ma=0.4×2.50=1.00N
勻速時，牽引力與摩擦力平衡，故F=f=1.00N
故牽引力的功率為：P=Fv=1.00N×2.00m/s=2.00W；
故答案為：2.00．
（2）①過改變電阻來改變電流，根據閉合電路歐姆定律多次列方程后聯立求解；
故答案為：再調節電阻箱，閉合電路歐姆定律，E=I₁（R₁+R_A+r），E=I₂（R₂+R_A+r）；
②連線如圖

 滑動變阻器是限流式接法，故從最大開始逐漸減小．
故答案為：最大．
點評：本題第一問關鍵是明確實驗的原理，會求解加速度和功率；第二問關鍵是要明確用安阻法測電源的電動勢和電阻的方法，明確實驗步驟．