Question

（1）某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉钉住；把滴水计时器固定在小车的末端；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴人浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．
图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是s₀₁=1.40cm，s₁₂=2.15cm，s₂₃=2.91cm，s₃₄=3.65cm，s₄₅=4.41cm，s₅₆=5.15cm．试问：

①滴水计时器的计时原理与课本上介绍的______ 计时原理类似．
②关于该实验，以下说法正确的是：
A．本实验将木板倾斜的目的是为了平衡小车在运动过程中受到的摩擦力
B．本实验将木板倾斜的目的是为了使小车的重力沿斜面方向的分力大于小车所受的摩擦力，使小车作匀加速直线运动
C．小车的质量越大，小车向下运动的加速度越大
D．本实验还需要用到秒表，才能测出小车的加速度
③由纸带数据计算可得计数点5所代表时刻的瞬时速度v₅=______m/s，小车的加速度a=______（结果保留2位有效数字）；
（2）现有以下器材：电流表A（量程0.6A、内阻r_A=0.5Ω），电阻箱R（量程99.99Ω），待测电阻R_x，直流电源（电动势E和内阻r待测），单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，带铁夹的导线若干．
某探究实验小组设计如图甲所示的实验电路，用来测定待测电阻的阻值R_x、直流电源的电动势E和内阻r．
（1）按图甲所示的电路，将图乙所示的实物连线补画完整
（2）测量电阻R_x的阻值
①将开关S₁闭合、开关S₂接a，读出电流表的示数I₁
②保持开关S₁闭合，将开关S₂接b，调节电阻箱R的阻值，使得电流表的示数也
为I₁，此时电阻箱的阻值R=4.00Ω，则R_x=______Ω
（3）测电源的电动势E和内阻r
将开关S₁闭合、开关S₂接b，调节电阻箱R的阻值，记下电流表的示数I，得到若干组 R、I的数据（见表），请在图丙所示的坐标纸上作出-R的图象，并根据图象求得电动势E=______V，内阻r=______Ω（保留两位有效数字）．

次数	1	2	3	4	5
	3.00	6.00	9.00	12.00	15.00
	0.59	0.37	0.27	0.21	0.18
A^-1	1.70	2.70	3.70	4.75	5.60

Answer

（1）了解该实验装置的原理，它类似于打点计时器，调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴，这就像打点计时器每隔一定时间就打一个点；该实验数据的处理思路与打点计时器打出来的纸带处理一样，由于相邻的相等的时间间隔位移之差不等，所以我们采用逐差法求解加速度，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出某点的瞬时速度大小．
（2）根据原理图可以将实物图补充完整；根据原理图可知，当电键接a时，电路为Rx和电流表串联，当接b时，电路为电阻箱和电流表串联，由此可知当电流表示数相同时，Rx和电阻箱电阻相等；根据闭合电路欧姆定律，求出和R的函数关系，明确斜率和截距的含义，即可正确解答．
【解析】
（1）①滴水计时器的计时原理与课本上介绍的打点计时器计时原理类似．
故答案为：打点计时器．
②本实验的目的是测量一小车在斜面上运动时的加速度，所以本实验将木板倾斜的目的是为了使小车的重力沿斜面方向的分力大于小车所受的摩擦力，使小车作匀加速直线运动．故A错误，B正确；
小车在斜面上受重力、支持力、摩擦力．将重力分解，求出合力，再通过牛顿第二定律发现运动的加速度与质量无关，故C错误；
调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴，这就像打点计时器每隔一定时间就打一个点，所以不需要秒表，故D错误．
故选A．
③利用匀变速直线运动的推论得：

根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，有：
     ①
      ②
       ③
     ④
联立①②③④解得：，代入数据解得：a=0.19m/s2．
故答案为：0.24，0.19m/s2．
（2）①根据原理图可以将实物图补充完整，如下图所示：

②根据原理图可知，当电键接a时，电路为Rx和电流表串联，当接b时，电路为电阻箱和电流表串联，由此可知当电流表示数相同时，Rx和电阻箱电阻相等，即：Rx=R=4.00Ω．
故答案为：4.00 或4．
③根据所给数据利用描点法得出图象如下所示：

当电键和b连接时，根据闭合电路的欧姆定律有：E=Ir+IR，因此有：，由此可知-R的图象中，图象的斜率表示：，纵轴截距表示：，
由此可知：E=3.1V（3.0～3.2），r=1.5Ω（1.3～1.8）．
故答案为：3.1（3.0～3.2），1.5（1.3～1.8）．