(2013·天津河东二模.9题)(2)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来测量匀加速直线运动的加速度.滑块上的左右两端各有一个完全一样的遮光板.若光线被遮光板遮挡.光电传感器会输出高电平.滑块在细线的牵引下向左加速运动.遮光板l.2分别经过光电传感器时.通过计算机可以得到如图乙所示的电平随时间变化的图像. ①实验前.接通气源.将� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（2013·天津河东二模，9题）(2)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来测量匀加速直线运动的加速度。滑块上的左右两端各有一个完全一样的遮光板，若光线被遮光板遮挡，光电传感器会输出高电平。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光板l、2分别经过光电传感器时，通过计算机可以得到如图乙所示的电平随时间变化的图像。

①实验前，接通气源，将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上，轻推滑块，则图乙中的t₁、t₂、t₃、t₄间满足关系则说明气垫导轨已经水平。

②如图丙所示，用游标卡尺测量遮光板的宽度d= mm。挂上钩码后，将滑块由如图甲所示位置释放，通过光电传感器和计算机得到的图像如图乙所示，若t₁、t₂、t₃、t₄和d已知，则遮光板1和遮光板2在经过光电传感器过程中的平均速度分别为、。(用已知量的字母表示)

③在②情况下，滑块运动的加速度a= ．(用已知量的字母表示)

(3)为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻R_L，实验室提供以下器材：

(A)待测线圈L(阻值约为2，额定电流2A)

(B)电流表A₁(量程0．6A，内阻r₁=0．2)

(C)电流表A₂(量程3．0A，内阻r₂约为0．2)

(D)滑动变阻器R₁(0～l 0)

(E)滑动变阻器R₂(0～l k)

(F)定值电阻R₃=10

(G)定值电阻R₄=100

(H)电源(电动势E约为9V，内阻很小)

(I)单刀单掷开关两只S₁、S₂，导线若干。

要求实验时，改变滑动变阻器的阻值，在尽可能大的范围内测得多组A_l表和A₂表的读数I₁、I₂，然后利用给出的I₂-I₁图象(如图所示)，求出线圈的电阻R_L。

①实验中定值电阻应选用，滑动变阻器应选用。

②请你画完方框中的实验电路图。

③实验结束时应先断开开关。

④由I₂-I₁图象，求得线圈的直流电阻R_L=

【答案】

【解析】 (2)实验前需要平衡摩擦力，要求不挂钩码时滑块做匀速运动，则两遮光板的挡光时间相等，有。

游标卡尺的主尺读数为10mm，游标尺上第15个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.05×15mm=0.75mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数=10mm+0.75mm=10.75mm.

遮光板1和遮光板2在经过光电传感器过程中的平均速度等于各自挡光时间中间时刻的瞬时速度，由匀变速直线运动的速度公式可知，进而可解得加速度a。

(3)①待测电阻额定电压U=IR=2×2=4V，因电流表内阻为定值，应将与定值电阻串联，根据欧姆定律有R==6.7Ω，故定值电阻应选，从图象可知电流从零逐渐增大，故滑动变阻器应用分压式接法，故应选阻值小的变阻器．
②根据欧姆定律可知电路图如图所示．
③为防止发生断电自感现象而损坏，实验结束时应先断开开关S₂．
④根据欧姆定律有，变形为，由图象求出其斜率K=6，可解出=2.04Ω .

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