Question

（1）如图1所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．

①用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触右侧极板使电容器带电．上移其中一极板，可观察到静电计指针偏转角

 

（选填“变大”、“变小”、“不变”，下同）；当在两板间插入电介质时，静电计指针偏转角将

 

．
②关于本实验使用的静电计，以下说法正确的有

 

A．该静电计可以用电压表替代
B．该静电计可以用电流表替代
C．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
D．使用静电计的目的是观察电容器电量的变化情况
（2）图2为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在长木板上相距L=48.0cm的A、B两处各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．
①实验主要步骤如下：
A．将拉力传感器固定在小车上；
B．调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，让小车在不受拉力作用时能在木板上做

 

运动；
C．把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
D．接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率v_A、v_B；
E．改变所挂钩码的数量，重复步骤D的操作．

次数	F（N）	v 2 B - v 2 A （m2/s2）	a（m/s2）
1	0.60	0.77	0.80
2	1.04	1.61	1.68
3	1.42	2.34
4	2.00	3.48	3.63
5	2.62	4.65	4.84
6	3.00	5.49	5.72

②表中记录了实验测得的几组数据，

v

2 B

-

v

2 A

是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a=

 

，请将表中第3次的实验数据填写完整（保留三位有效数字）；
③由表中数据在坐标纸上描点并作出a～F关系图线；
④对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图3中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）①静电计测定电势差，板间电势差越大，其指针偏转角越大．根据电容的决定式和定义式结合进行分析．
②电压表要有电压才能工作，静电计测量电压，此实验不能用电压表代替．
（2）①注意平衡摩擦力的原理，利用重力沿斜面的分力来平衡摩擦力，若物体能匀速运动则说明恰好平衡了摩擦力；
②根据运动学公式中速度和位移的关系可以写出加速度的表达式；
③利用描点法可正确画出图象；
④对比实际与理论图象可知，有外力时还没有加速度，由此可得出产生偏差原因．

解答：解：（1）①上移其中一极板，极板正对面积减小，电容减小，而电容器的电量不变，由C=

Q

U

分析可知，板间电压增大，则静电计指针偏转角变大．
当在两板间插入电介质时，电容增大，电容器的电量不变，由C=

Q

U

分析可知，板间电压减小，静电计指针偏转角将变小．
②静电计测量电容器的电压，但不能用电压表代替，因为电压表必须有电流通过，才有示数，更不能用电流表代替．故C正确．
故选：C．
（2）①根据平衡状态的特点可知道当小车做匀速直线运动时，说明摩擦力已经被重力的下滑分力平衡．
②根据匀变速直线运动的位移与速度公式：v²-

v

2 0

=2as可以求出：a=

v 2 B - v 2 A

2L

；
代入数据解得：a=2.44m/s²．
③根据表中数据，得出图象如图所示：
④对比图象可知，实际图象没有过原点而是和横坐标有交点，造成原因为没有完全平衡摩擦力．
故答案为：
（1）①变大；变小．②C
（2）①匀速直线
②

v 2 B - v 2 A

2L

；2.44
③如图所示（不描点扣1分）

④没有完全平衡摩擦力．

点评：本题关键要明确实验原理，正确进行误差分析和数据处理是对学生学习实验的基本要求，要加强这方面的训练．