题目内容

实验题
（1）为测定木块与斜面间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动，如图1所示，他使用的器材仅限于固定的斜面、木块、秒表、米尺（当地重力加速度g已知）．
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①实验中应记录的数据是
 
．
②计算动摩擦因数的公式是μ=
 
．
（2）测定一个待测电阻Rx（阻值约为200Ω）的阻值，除了待测电阻外，实验室提供了如下器材：
电池组E（电动势为3V，内阻不计）；
电流表A1（量程为0～10mA，内阻约为r1=50Ω）；
电流表A2（量程为0～500μA，内阻r2=1000Ω）；
滑动变阻器R1（阻值范围为0～20Ω，额定电流为2A）；
电阻箱R2（阻值范围为0～9999Ω，额定电流为1A）；
开关S，导线若干．
请你帮助该同学完成实验中的下述问题（实验中应尽可能准确地测量Rx的阻值）：
①上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表．请在图2中图甲所示方框中画出将电流表改装成电压表的电路原理图，并在图中标明所用器材的代号．
②请在图乙的方框中画出测量Rx阻值的电路图，并在图中标明各器材的代号．
③实验中，将电阻箱R2的阻值调为4000Ω，再调节滑动变阻器R1，使两表的示数如下图3所示，可读出电流表A1的示数是
 
mA，电流表A2的示数是
 
 μA，基于伏安法测得的阻值Rx=
UI
=
 
Ω（取两位有效数字），此测量值与真实值比较是
 
（填偏大、偏小或相等）．
分析：（1）根据牛顿第二定律推导出加速度的表达式，从而得出动摩擦因数的表达式，通过表达式得出所要测量的物理量．
（2）将电流表改装为 电压表，需串联电阻起分压作用．通过待测电阻的大小确定电流表的内外接，由于滑动变阻器阻值较小，从测量误差角度确定滑动变阻器采用分压式接法．
根据欧姆定律求出待测电阻的阻值，根据电阻箱起分流作用确定测量的误差．
解答：解：（1）①实验已经限定了木块在斜面上匀加速下滑，根据牛顿第二定律，得a=gsinθ-μgcosθ，从而μ=tanθ-
a
gcosθ
，只要测出倾角和加速度即可．题给器材只能测量长度和时间，根据tanθ=
h
d
，cosθ=
d
L
，且a=
2L
t2
，可知，只要测量出斜面长度L、斜面高度h、木块下滑的时间t，斜面对应的底边长d，即可求出动摩擦因数．
②其表达式是：μ=
h
d
-
2L2
gdt2
．
（2）①将电流表A2和电阻箱串联改装为电压表．如图所示．
②将电流表A2改装为电压表内阻RV=
3
0.5×10-3
Ω=6000Ω，可知待测电阻与电流表内阻相当，属于小电阻，电流表采用外接法．由于滑动变阻器阻值较小，若采用限流式接法，移动滑动变阻器，电流、电压变化较小，测量误差大，所以采用滑动变阻器分压式接法．如图所示．
③电流表A1的示数为6.40mA，电流表A2的示数为240μA，根据欧姆定律，Rx=
U
I
=
240×10-6×(4000+1000)
6.4×10-3
≈1.9×102Ω．
由于电流表采用外接法，电阻箱支路起分流作用，所以测量的电流偏大，则测量的电阻偏下．
故答案为：（1）①斜面长度L、斜面高度h、木块下滑的时间t，斜面对应的底边长d，②μ=
h
d
-
2L2
gdt2
．
（2）①如图所示；②如图所示
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③6.40mA，240μA（238-242μA），1.9×102Ω，偏小．
点评：本题考查了力学和电学两个实验，解决本题的关键掌握实验的原理，通过实验的原理确定需要测量的物理量，以及知道误差形成的原因．
练习册系列答案
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（2012?江苏）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验．实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面．将A拉到P 点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点．分别测量OP、OQ的长度h和s．改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据．
（1）实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮．请提出两个解决方法．
（2）请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象．
h/cm 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0
s/cm 19.5 28.5 39.0 48.0 56.5
（3）实验测得A、B的质量分别为m=0.4kg、M=0.50kg．根据s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ=
0.4
0.4
．（结果保留一位有效数字）
（4）实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果
偏大
偏大
（选填“偏大”或“偏小”）．
精英家教网（1）如图1，一固定斜面的倾角为α，高为h．一小球从斜面顶端沿水平方向抛出，恰好落至斜面底端．不计小球运动中所受的空气阻力，设重力加速度为g．则小球抛出时的初速度为
 
，抛出后小球距离斜面最远时的速度为
 
．
（2）实验室购进了一批低电阻的电磁螺线管，已知这批电磁螺线管使用的金属丝的电阻率ρ=1.7×10-8Ω?m．课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度．他们选择了电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等．
①．为了减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图（a）的A、B、C、D四个电路中选择
 
电路来测量金属丝电阻；
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②．他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图（b），金属丝的直径为
 
mm；
③．根据电路测得的金属丝的电阻值为4Ω，则可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为
 
m．（结果保留两位有效数字）
（3）为测定木块与斜面之间的动摩擦因数μ，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速运动，如图；他使用的实验器材仅限于①倾角固定的斜面（倾角未知），②木块（可视为质点），③秒表，④米尺．（重力加速度g为已知）
请写出实验中应记录的物理量及其符号是
 
．
计算动摩擦因数的表达式是μ=
 
．
实验题
（1）为测定木块与斜面间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动，如图1所示，他使用的器材仅限于固定的斜面、木块、秒表、米尺（当地重力加速度g已知）．

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①实验中应记录的数据是______．
②计算动摩擦因数的公式是μ=______．
（2）测定一个待测电阻Rx（阻值约为200Ω）的阻值，除了待测电阻外，实验室提供了如下器材：
电池组E（电动势为3V，内阻不计）；
电流表A1（量程为0～10mA，内阻约为r1=50Ω）；
电流表A2（量程为0～500μA，内阻r2=1000Ω）；
滑动变阻器R1（阻值范围为0～20Ω，额定电流为2A）；
电阻箱R2（阻值范围为0～9999Ω，额定电流为1A）；
开关S，导线若干．
请你帮助该同学完成实验中的下述问题（实验中应尽可能准确地测量Rx的阻值）：
①上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表．请在图2中图甲所示方框中画出将电流表改装成电压表的电路原理图，并在图中标明所用器材的代号．
②请在图乙的方框中画出测量Rx阻值的电路图，并在图中标明各器材的代号．
③实验中，将电阻箱R2的阻值调为4000Ω，再调节滑动变阻器R1，使两表的示数如下图3所示，可读出电流表A1的示数是______mA，电流表A2的示数是______ μA，基于伏安法测得的阻值Rx=
U
I
=______Ω（取两位有效数字），此测量值与真实值比较是______（填偏大、偏小或相等）．
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（1）为测定木块与斜面间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速下滑运动，如图1所示，他使用的器材仅限于固定的斜面、木块、秒表、米尺（当地重力加速度g已知）．

①实验中应记录的数据是______．
②计算动摩擦因数的公式是μ=______．
（2）测定一个待测电阻Rx（阻值约为200Ω）的阻值，除了待测电阻外，实验室提供了如下器材：
电池组E（电动势为3V，内阻不计）；
电流表A1（量程为0～10mA，内阻约为r1=50Ω）；
电流表A2（量程为0～500μA，内阻r2=1000Ω）；
滑动变阻器R1（阻值范围为0～20Ω，额定电流为2A）；
电阻箱R2（阻值范围为0～9999Ω，额定电流为1A）；
开关S，导线若干．
请你帮助该同学完成实验中的下述问题（实验中应尽可能准确地测量Rx的阻值）：
①上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表．请在图2中图甲所示方框中画出将电流表改装成电压表的电路原理图，并在图中标明所用器材的代号．
②请在图乙的方框中画出测量Rx阻值的电路图，并在图中标明各器材的代号．
③实验中，将电阻箱R2的阻值调为4000Ω，再调节滑动变阻器R1，使两表的示数如下图3所示，可读出电流表A1的示数是______mA，电流表A2的示数是______ μA，基于伏安法测得的阻值=______Ω（取两位有效数字），此测量值与真实值比较是______（填偏大、偏小或相等）．

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