题目内容

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图1所示的装置.
(1)本实验应用的实验方法是
控制变量法
控制变量法

(2)下列说法中正确的是
D
D

A.木板一端垫高,是为了小车有更大的加速度,方便测量
B.砝码盘和砝码的总重力就是小车受到的合外力
C.探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者间的关系,可作出a-m图象
D.当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小
(3)实验中得到以下两个实验图线甲、乙,描述加速度与质量关系的图线是
;描述加速度与力的关系图线是
;图线
也可以描述加速度与质量的倒数关系.
分析:(1)本实验中有三个变量,因此采用控制变量的思路来研究问题;
(2)垫高是为了平衡摩擦力,便于变化质量时不受摩擦力的影响;当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小;为了直观判断二者间的关系,可作出a-
1
m
图象;
(3)当描述加速度与质量关系是成反比,而其它情况则是成正比.
解答:解:(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,当控制质量不变时,研究加速度与力的关系;当合力一定时,研究加速度与质量的关系.
(2)A、木板一端垫高,是防止小车的质量变化,摩擦阻力从而影响小车的合力;故A错误;
B、当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小
,故B错误,D正确;
C、探究加速度a与质量m的关系时,为了直观判断二者间的关系,可作出a-
1
m
图象;
(3)通过控制变量法可知,当力一定时,加速度与质量成反比,而质量变为其倒数时,则加速度与质量的倒数将成正比;而质量一定时,力与加速度成正比.
故答案为:(1)控制变量法  (2)D    (3)乙,甲,甲
点评:考查控制变量法如何研究实验;理解为何当小车质量变化时,不要再次平衡摩擦力;紧扣拉力接近托盘与砝码的重力的条件,并掌握作出a-
1
m
图象的好处.
练习册系列答案
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(1)为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图甲所示的器材:A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量.请思考探究思路并回答下列问题:
(a)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取什么做法?
(b)在“探究加度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m数据如下表:
 次数
 小车加速度a/m?s-2  0.78  0.38 0.25  0.20  0.16
 小车质量m/kg  0.20 0.40  0.60  0.80  1.00 
根据上述实验数据,用计算机绘制出a-m图象如图乙所示:通过对图象(图乙)的观察,可猜想在拉车F一定的情况下a与m的关系可能是:a∝m-1、a∝m-2、a∝m-3等等,为了验证猜想,请在图丙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象.
(c)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图丁,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因是
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力充分
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力充分

(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l=0.810m.金属丝的电阻大约为4Ω.先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.
(a)从图中读出金属丝的直径为
0.520
0.520
mm.
(b)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
A.直流电源:电动势约4.5V,内阻很小;
B.电流表A1:量程0~0.6A,内阻0.125Ω;
C.电流表A2:量程0~3.0A,内阻0.025Ω;
D.电压表V:量程0~3V,内阻3kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;
F.滑动变阻器R2:最大阻值50Ω;
G.开关、导线等.
在可供选择的器材中,应该选用的电流表是
B
B
,应该选用的滑动变阻器是
E
E

(c)根据所选的器材,在右边的方框中画出实验电路图.
(d)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1Ω,则这种金属材料的电阻率为
1.6
×10
-7
 
1.6
×10
-7
 
Ω?m.(保留二位有效数字)

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