题目内容

（1）某同学设计了如图甲所示的装置来验证“加速度与力的关系”．把打点计时器固定在长木板上，把纸带穿过打点计时器连在车的左端．将数字测力计固定在小车上，小车放在长木板上．在数字测力计的右侧拴有一细线，细线跨过固定在木板边缘的定滑轮与一重物相连，在重物的牵引下，小车在木板上加速运动，数字测力计可以直接显示细线拉力的大小．精英家教网
①采用数显测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比
 
（填选项前的字母）
A．可以不用平衡摩擦力
B．直接测量小车（包括测力计）所受的拉力，可以减少误差
C．利用此实验装置不用测量重物的质量
D．重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量
②图乙是某同学在此实验中获得的一条纸带，其中两相邻计数点间有四个点未画出．已知打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ，则小车运动的加速度a=
 
m/s2．
③保持小车和数字测力计的总质量一定，改变钩码的质量，测出相应的加速度．采用图象法处理数据．请同学们根据测量数据做出a-F图象．
④试分析上图中图象不过坐标原点的原因：
 

（2）在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中，备有如下器材：
A．干电池
B．电流表（0～0.6A、内阻约0.1Ω）
C．灵敏电流计G（满偏电流Ig=200μA、内阻rg=500Ω）
D．滑动变阻器（0～20Ω、2.0A）
E．电阻箱R
F．开关、导线若干
①由于没有电压表，需要把灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表，需串联一个阻值为
 
Ω的电阻．
②改装后采用如图甲所示电路进行测量，请在乙图上完成实物连线．
精英家教网
③在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片移动
至
 
（填“a端”、“中央”或“b 端”）．
④丙图为该实验绘出的I1-I2图线（I1为灵敏电流计G的示数，I2为电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E=
 
 V，内电阻r=
 
Ω．
分析：（1）题关键是明确实验原理，只有平衡摩擦力后细线对小车的拉力才为小车受到的合力，采用数显测力计后可以直接读出细线的拉力，因此不再需要测出重物的质量，也不需要满足重物质量远小于小车质量的条件，再就是应明确a-F图线不过原点的含义．
（2）题的难点是根据闭合电路欧姆定律写出两电流表之间的关系式，然后整理出
I
 
1
与
I
 
2
间的函数关系式，根据图象求出斜率和截距，再联立求解即可．
解答：解：（1）①采用数显测力计测量细线拉力与用重物重力代替拉力的方法相比，可以直接测量出小车（包括测力计）所受的拉力，不需要再满足重物的质量要远远小于小车和数显测力计的总质量的条件，也不需要测量重物的质量，从而减少了实验的系统误差，故BC正确，D错误，
但仍需要平衡摩擦力，否则细线拉力就不是小车受到的合力，故A错误．
②取计数点2到6研究，
S
 
1
=（2.14+2.53）cm=4.67cm，
S
 
2
=（2.92+3.31）cm=6.23cm，t=2×0.1s=0.2s，由△S=a
t
2
 
得a=
S
 
2
-S
 
1
t
2
 
=0.39m/
s
2
 

③根据测量数据做出a-F图象如图所示，
精英家教网
④由图象知当拉力不为零时加速度a=0小车仍未动，说明实验时没有平衡摩擦力或木板的倾角太小．
（2）①根据欧姆定律有U=
I
 
g
．（
r
 
g
+R），解得R=9500Ω，即需串联一个阻值为9500Ω的电阻．
②实物连线如图
精英家教网
③闭合开关S前应将滑动变阻器的滑动片运动a端，以使电路中的电流最小而保护电流表．
④根据闭合电路欧姆定律有E=（
I
 
1
+
I
 
2
）r+
I
 
1
．（
r
 
g
+R），可
I
 
1
=-
r
r
+r
 
g
+R
．I
 
2
+
E
r
+r
 
g
+R
，根据图象求出纵轴截距为147μA，
E
r
+r
 
g
+R
=147
×10
-6
 
A，图象斜率大小为K=80
×10
-6
 
，即
r
r
+r
 
g
+R
=80
×10
-6
 
，两式联立解得r=0.80Ω（0.80～0.87均可），E=1.47V（1.46～1.49均可）
故答案为（1）①BC，②0.39 ③如图，④没有平衡摩擦力或木板的倾角太小．
        （2）①9500，②如图，③a端，④1.47V（1.46～1.49均可），0.80Ω（0.80～0.87均可）．
点评：求解实验题的关键是明确实验原理，在遇到需要根据图象求解的问题时，要先根据物理规律写出表达式，再整理出纵轴物理量与横轴物理量间的函数式，并由图象求出斜率和截距，解方程即可．
练习册系列答案
相关题目
测量一只量程已知的电压表内阻，器材如下：
A．测电压表（量程3V，内阻约3KΩ）
B．电流表 （量程0.6A，内阻0.01Ω）
C．定值电阻R（阻值2KΩ，额定电流0.5A）
D．电源E（电动势约3V，内阻不计）
E．开关两只，S1、S2，导线若干
（1）某同学设计了如图 （甲）所示的测量电路，在实验操作时，发现不可行．你认为主要问题是
电流表量程太大，而电路中电流太小，电流表没有明显读数
电流表量程太大，而电路中电流太小，电流表没有明显读数
．
（2）请从上述所给器材中选用所需器材，帮助该同学设计一个能尽量减小实验误差的测量电路，并在虚线框内画出原理图，要求标明给定器材的符号．用需要测量的物理量和电路中器材已给的物理量，写出电压表内阻的计算式Rv=
U2R
U1-U2
U2R
U1-U2
．并从图（乙）所给的器材中选出你所需要的器材，连接成实验电路图．
（2010?山东）（1）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别于弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d0开始时讲模板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t．
①木板的加速度可以用d、t表示为a=
2d
t2
2d
t2
；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）
保持F1不变，重复实验多次测量，求平均值
保持F1不变，重复实验多次测量，求平均值
．
②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是
c
c
．
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是
bc
bc
．
A．可以改变滑动摩擦力的大小
B．可以更方便地获取多组实验数据
C．可以比较精确地测出摩擦力的大小
D．可以获得更大的加速度以提高实验精度
（2）在测定金属电阻率的试验中，某同学连接电路如图所示．闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：
①若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是
待测金属丝
待测金属丝
（填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）．
②若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至
直流电压10V
直流电压10V
档（填“欧姆×100”“直流电压10V”或者“直流电流2.5mA”），再将
红
红
（填“红”或“黑”）表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱．若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是
O
O
、
E
E
、
E
E
．
（一）电压表是测定电路两端电压的仪表，理想电压表的内阻可视为无限大，但实际使用的电压表的内阻并不是无限大．为了测定某一电压表的内阻，给出了以下器材：
A．待测电压表（0～3V，内阻在3.5kΩ～4.5kΩ之间）；
B．电流表（0～1mA）；C．滑动变阻器（0～50Ω）；
D．开关；E．电源（1.5V的干电池两节）；F．导线若干
要求多测几组数据，利用作图法求电压表的内阻．
（1）某同学设计了如图1所示的电路图，但根据电路图正确连接实物后，在实际测量时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表和电流表的示数都几乎不发生变化，请你简述他在设计中存在的问题
 
．
（2）请你另外设计一个电路图，画在图2所示的方框内．
（3）根据你设计的电路图，将图3中实物连接起来．
精英家教网
（二）有一学生要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘．如图4所示，让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为S．
（1）请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式：
 
．
（2）弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示：
弹簧长度压缩量x（cm） 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75
钢球飞行水平距离s（m） 1.01 1.50 2.01 2.48 3.01 3.50
从上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间有何关系？为什么？
 
．
为了测定某一电压表的内阻，给出了以下器材：
A．待测电压表（0～l.5V，内阻在3.5kΩ～4.5kΩ之间）
B．电流表（0～500μA，内阻约为l00Ω）
C．滑动变阻器（0～50Ω）
D．电键
E．电源（1.5V的干电池一节）
F．导线若干
要求设计实验电路，测量多组I，U数据，然后作U-I图线求电压表的内阻．
（1）某同学设计了如图甲所示的电路图，经审查该图不能满足测量要求．请指出该电路存在的问题：
 
．
（2）请你另外设计一个能满足测量要求的电路图，画在图乙所示的方框内．
（3）某同学用重新设计的电路进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图丙上，如图所示．根据各点表示的数据描出U-I图线，由此求得电压表内阻RV=
 
kΩ（保留两位有效数字）．
精英家教网

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网