Question

（1）如图甲是测量滑块与木板间动摩擦因数的装置，将木板水平固定在桌面上，利用一根压缩的短弹簧来弹开滑块．请完成下列实验操作与分析：
①先接通打点计时器的电源，再释放滑块，滑块被弹A开后继续拖动纸带运动一段距离后停下．
②某次实验打出的纸带后面的一段如图乙，其中B点为滑块停下时在纸带上记录到的点．打点计时器打点周期为T，其他数据已在图中标出，则滑块通过A点的速度v=______（用T、x₁、x₂表示）；再用______测出AB之间的距离L．
③已知重力加速度为g，则滑块与木板间动摩擦因数µ=______（用g、L、T、x₁、x₂表示）．由于纸带与计时器存在阻力，测出的动摩擦因数µ与真实值相比______（填“一样大”、“偏大”或“偏小”）．
（2）某同学用“伏安法”测一只阻值约十几kΩ的电阻R的阻值，所用的器材有：内阻约100kΩ、量程为0-15V的电压表V，内阻约100Ω、量程为1mA的电流表，最大电阻为50Ω的滑动变阻器，电源，电键和导线若干．
①若先用表盘如图A的多用表的欧姆挡粗测其电阻，则应将选择开关旋到“______”挡（选填×10Ω、×100Ω或×1kΩ）．
②请将图B中用“伏安法”测量该电阻的电路图补充完整．
③由实验测得的7组数据已在图C的U-I图上标出，请你完成图线，并由图线求出R=______Ω．（结果保留三位有效数字）

Answer 1

【答案】分析：（1）做匀变速运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，根据图示数据求出A点的速度；用刻度尺测物体的长度；由匀变速运动的速度位移公式求出物体的加速度，然后由牛顿第二定律求出动摩擦因数，由于纸带存在摩擦力，所测动摩擦因数大于动摩擦因数的实际值．
（2）根据待测电阻阻值选择欧姆表挡位；伏安法测电阻，要测多组实验数据，电表变化范围应大一些，而滑动变阻器阻值远小于待测电阻阻值，滑动变阻器应选择分压接法；根据待测电阻阻值与电表内阻的关系选择电流表接法，然后连接实物电路图；根据坐标系中各点作出U-I图象，根据坐标应用欧姆定律求出电阻阻值．
解答：解：（1）②滑块通过A点时的速度v=；然后用刻度尺测出AB间的距离L；
③物体做匀减速运动，由匀变速运动的速度位移公式可得：0-v²=2（-a）L，
a=由牛顿第二定律得：μmg=ma，动摩擦因数μ=；
由于纸带与计时器存在阻力，测出的动摩擦因数µ与真实值相比大．
（2）①电阻阻值约为十几kΩ，欧姆表应选择×1kΩ挡；
②待测电阻阻值约十几kΩ，电压表内阻约100kΩ，电流表内阻约100Ω，
相对来说待测电阻阻值远大于电流表内阻，电流表应采用内接法；
滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，因此滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示．
③根据坐标系中的各点作出U-I图象，图象如图所示；待测电阻阻值R===1.87×10⁴Ω；
故答案为：（1）②；刻度尺；③；偏大；（2）①×1kΩ；②电路图如图1所示；③图象如图2所示；1.87×10⁴．

点评：确定滑动变阻器采用分压接法还是限流接法、电流表采用内接法还是外接法是正确连接实物电路的前提与关键．