Question

一节电动势约为9V、内阻约为2Ω的电池，允许通过的最大电流是500mA．为了测定该电池的电动势和内阻，选用了总阻值为50Ω的滑动变阻器以及电流表和电压表等，连成了如图1所示的电路．

①为了防止误将滑动变阻器电阻调为零而损坏器材，需要在电路中接入一个保护电阻R，最适合的电阻是______
A．10Ω，5W                  B．10Ω，0.5W
C．20Ω，5W                  D．20Ω，0.5W
②由于电路中有一条导线发生了断路，闭合电键K后发现电压表、电流表均无示数，则出现断路的导线是______（填导线上的序号）．
③实验中，要使电压表的示数变大，滑动变阻器的滑片应向______端移动．（填“E”或“F”）
（2）某同学用图2所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：
a．安装好实验器材．
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图3中0，1，2…6点所示．
测量：1，2，3…..6计数点到0计数点的距离，分别记作：S₁S₂S₃…..S₆．
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动
e．分别计算出S₁、S₂、S₃、…S₆与对应时间的比值．
f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出图线．
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列所给的仪器和器材中，还必须使用的有______和______．（填选项代号）
A．电压合适的50Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平
F．重锤
②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0.1.2.5计数点所在位置如图4所示，则S₂=______cm，S₅=______cm．
③该同学在图5中已标出1.3.4.6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2.5两个计数点对应的坐标点，并画出．
④根据图线判断，在打0计数点时，小车的速度v=______m/s它在斜面上运动的加速度a=______m/s²．

Answer

（1）①已知电源电动势和内电阻，已知电源的最大电流，则由闭合电路欧姆定律可求出电路中需接入的电小电阻；
②电压表和电流表均没有读数，是断路，逐个分析各个部分即可；
③要使电压表的示数变大，需要增加外电阻；
（2）①需要交流电源和刻度尺；
②利用毫米刻度尺读数即可，注意估读到0.1mm；
③用一条直线连线即可；
④纵轴截距表示初速度，斜率表示加速度．
【解析】
（1）①为保证电源安全，电路中电流不得超过500mA；由闭合电路欧姆定律可知：
最大电阻为R=-r=-2=16Ω，故为了安全，保护电阻应为20Ω；
②电压表均没有读数，故导线1、6、7可能有一根断路；
电流表没有读数，故导线2、3、4、5、6可能有一根断路；
故是导线6断路；
③使电压表的示数变大，需要增加外电阻，故滑动变阻器电阻值变大，滑片向F端移动；
（2）①需要交流电源，要用刻度尺量长度；
②由图中4得到：S2=3.00cm，S5=13.23cm；
③如图所示：

④纵轴截距表示初速度，为0.20m/s；
斜率表示加速度，为5.00m/s2．．
故答案为：（1）①C；②6；③F；（2）①A，C；②3.00，13.23；③0.20；④5.00；．