题目内容

(1)如图1所示,是某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中,根据实验数据按照一定的标度画出的力的图示.F1、F2、F、F′中不是由弹簧测力计测得的力是______(填字母).在该实验中需要记录和观察的是______.
A.记录F1、F2的大小和方向
B.记录F1、F2的夹角
C.观察F1、F2的大小是否在误差允许范围内相同
D.观察F、F′的大小和方向是否在误差允许范围内相同
(2)要测量一未知电阻Rx的阻值,实验室提供的器材如下:
A.待测电阻Rx
B.电源E:电动势约为3V
C.电流表A1:量程为0~5mA,内阻r1不超过10Ω
D.电流表A2:量程为0~1mA,内阻r2为50Ω
E.滑动变阻器R:最大阻值为50Ω
F.电阻箱R′:阻值0~9 999.9Ω
G.开关、导线若干
①由于没有电压表,甲同学利用电流表A2和电阻箱改装了一个0~3V的电压表(表盘刻度为改),则电流表A2应与电阻箱______(填“串联”或“并联”),电阻箱的阻值应为______Ω.该同学利用电流表内接法和电流表外接法分别测量Rx两端的电压和通过Rx的电流,读出两表的数据记录如下:
接法次数物理量
接法一 接法二
1 2 3 1 2 3
A1:I1/mA 1.50 2.00 2.50 1.50 2.00 2.50
A2:I2/mA 0.50 0.67 0.84 0.43 0.57 0.71
请你根据测量结果判断接法二是电流表______(填“内”或“外”)接法.用表示A2改装后的电压表,在测量Rx的以下实验电路中误差较小的是______.

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②为测量电阻Rx,乙同学设计了如图2电路,他确定:只要保持滑动变阻器的画片P位置固定,无论怎样调节电阻箱,分压电路的输出电压变化都很小.这是因为待测电阻Rx______滑动变阻器R(填“远大于”、“远小于”或“大致等于”).
他的操作步骤如下:
A.将滑动变阻器的滑片P放在最左端,闭合开关S;
B.将电阻箱的阻值调节到零,调节滑动变器,使电流表A2的指针达到满偏;
C.保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱,使电流表的指针达到半偏;
D.读出电阻箱的示数,记为R0
E.断开开关,整理器材.
请你根据已知量与测量量,写出待测电阻Rx的表达式______.该测量值与真实值相比______(填“偏大”或“偏小”).
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(1)由于误差的存在,通过平行四边形定则得出的合力值与由弹簧秤直接测得的力并不完全相等,通过平行四边形得出值在对角线上,用一个弹簧直接测量出的值沿细绳方向,即沿BO方向,故F是由弹簧秤直接测得的,F′是通过平行四边形定值得出的合力值,所以不是由弹簧测力计测得的力是F′.
根据实验原理和实验目的可知,本实验要记录力F1、F2和F的大小和方向,通过F1、F2做平行四边形,求出其合力F′,然后与F进行比较,看它们的大小和方向是否相同,故BC错误,AD正确.
(2)①电流表改装为电压表,需串联电阻起分压作用,根据欧姆定律得,电阻箱的电阻R=
3
1×10-3
-50Ω=2950Ω

②当电流表外接时,通过电流表A2的电流I2=
(I1-I2)RX
RV
,当电流表内接时,I2=
I1(RX+RA1)
RV
,通过表达式可知,当A1示数相等时,当电流表采用外接法是,通过电流表A2电流较小.所以接法二是电流表的外接法.
改装后的电压表内阻为3000Ω,电流表A1的内阻小于10Ω,待测电阻RX大约为RX
0.43×10-3×3000
(1.50-0.43)×10-3
≈1200Ω
,属于大电阻,所以采用电流表内接法无法较小.因为滑动变阻器总阻值较小,若采用滑动变阻器限流式接法,电流、电压变化较小,测量误差较大,所以 滑动变阻器采用分压式接法.故选B.
③无论怎样调节电阻箱,分压电路的输出电压变化都很小.这是因为待测电阻远大于滑动变阻器阻值.
本实验采用半偏法测量待测电阻的阻值,知半偏时,有:RX+R0+r2=2(RX+r2),解得RX=R0-r2
将电流表内阻等效到待测电阻中去,运用半偏法测量,测量支路电压不变,实际上总电阻增大,导致测量支路电压增大,电阻箱两端的电压大于待测电阻的电压,则测量值大于真实值.
故答案为:(1)F′AD
(2)①串联 2950     ②外 B
③远大于   R0-r2    偏大
练习册系列答案
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(2009?朝阳区一模)(1)如图1所示,是某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中,根据实验数据按照一定的标度画出的力的图示.F1、F2、F、F′中不是由弹簧测力计测得的力是
F′
F′
(填字母).在该实验中需要记录和观察的是
AD
AD

A.记录F1、F2的大小和方向
B.记录F1、F2的夹角
C.观察F1、F2的大小是否在误差允许范围内相同
D.观察F、F′的大小和方向是否在误差允许范围内相同
(2)要测量一未知电阻Rx的阻值,实验室提供的器材如下:
A.待测电阻Rx
B.电源E:电动势约为3V
C.电流表A1:量程为0~5mA,内阻r1不超过10Ω
D.电流表A2:量程为0~1mA,内阻r2为50Ω
E.滑动变阻器R:最大阻值为50Ω
F.电阻箱R′:阻值0~9 999.9Ω
G.开关、导线若干
①由于没有电压表,甲同学利用电流表A2和电阻箱改装了一个0~3V的电压表(表盘刻度为改),则电流表A2应与电阻箱
串联
串联
(填“串联”或“并联”),电阻箱的阻值应为
2950
2950
Ω.该同学利用电流表内接法和电流表外接法分别测量Rx两端的电压和通过Rx的电流,读出两表的数据记录如下:
接法次数物理量
接法一 接法二
1 2 3 1 2 3
A1:I1/mA 1.50 2.00 2.50 1.50 2.00 2.50
A2:I2/mA 0.50 0.67 0.84 0.43 0.57 0.71
请你根据测量结果判断接法二是电流表
(填“内”或“外”)接法.用表示A2改装后的电压表,在测量Rx的以下实验电路中误差较小的是
B
B


②为测量电阻Rx,乙同学设计了如图2电路,他确定:只要保持滑动变阻器的画片P位置固定,无论怎样调节电阻箱,分压电路的输出电压变化都很小.这是因为待测电阻Rx
远大于
远大于
滑动变阻器R(填“远大于”、“远小于”或“大致等于”).
他的操作步骤如下:
A.将滑动变阻器的滑片P放在最左端,闭合开关S;
B.将电阻箱的阻值调节到零,调节滑动变器,使电流表A2的指针达到满偏;
C.保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱,使电流表的指针达到半偏;
D.读出电阻箱的示数,记为R0
E.断开开关,整理器材.
请你根据已知量与测量量,写出待测电阻Rx的表达式
R0-r2
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.该测量值与真实值相比
偏大
偏大
(填“偏大”或“偏小”).
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A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的6V直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因.
答:
 

②如图3所示.根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,使用交流电的频率为f,则根据这些条件可以计算出打C点时重锤的速度vc=
 
.还可以计算出重锤下落的加速度a=
 

③根据纸带算出的相关各点的速度v,量出下落的距离h,则以
1
2
v2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的
1
2
v2-h图线应是图4中的
 

④在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落过程存在着阻力的作用,可以通过该实验装置测定该阻力的大小.若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是
 
.则重锤在下落过程中受到的平均阻力大小F=
 

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