题目内容

某实验小组利用如图8所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验。

（1）在实验中必须消除摩擦力的影响，通常可以将木板适当倾斜，使小车在不受拉力作用时能在木板上近似做      运动。
（2）为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验需通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据。若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选      组会比较合理。（填选项前的字母）
A．10g～40g      B．200g～400g      C．1000g～2000g
（3）图9中给出的是实验中获取的纸带的一部分，A、B、C、D、E是计数点，每相邻两计数点间的时间间隔是0.1s，由该纸带可求得打点“C”时小车的速度vc＝     m/s，小车的加速度a=         m/s2。（保留三位有效数字）

（1）匀速直线；（2）A；（3）0.574～0.575；1.36～1.37；

解析试题分析：（1）当摩擦力影响消除后，拉力即小车的合力，没有拉力时，小车处于平衡状态，合力为0，做匀速直线运动，（2）实验设计中，我们以钩码重力作为绳子拉力，实际上，钩码和小车一起匀加速，加速度，绳子拉力，钩码质量越小，绳子拉力越接近钩码重力，所以钩码选择质量较小的A组（3）匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度，打点“C”时小车的速度等于BD的平均速度即，只有四组数据，我们选择，，加速度.
考点：探究加速度与合外力关系实验分析

练习册系列答案
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（10分）某实验小组设计如图甲所示电路探究硅光电池，给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点)，探究其在无光照时的反向伏安特性．图中电压表V1量程选用3 V，内阻为6.0 kΩ；电压表V2量程选用15 V，内阻约为30 kΩ；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12 V，内阻不计．(硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件)

①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路．
②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示数U1、U2.
(ⅰ)某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1＝        V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为________mA(保留两位小数)．
(ⅱ)该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(表中“－”表示反向)，并在坐标纸上建立Ix－Ux坐标系，标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点．请你标出余下的4个坐标点，并绘出Ix－Ux图线．

 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
U1/V
0.00
0.00
0.06
0.12
0.24
0.42
0.72
1.14
1.74
U2/V
0.0
1.0
2.1
3.1
4.2
5.4
6.7
8.1
9.7
Ux/V
0.0
－1.0
－2.0
－3.0
－4.0
－5.0
－6.0
－7.0
－8.0
Ix/mA
0.00
0.00
－0.01
－0.02
－0.04
－0.07
－0.12
－0.19
－0.29

(ⅲ)由Ix－Ux图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，Ix与Ux成          (填“线性”或 “非线性”)关系．

（7分）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列器材选用：
A．干电池（电动势E约1.5V，内电阻r约1.0Ω）
B．电流表G（满偏电流2.0mA，内阻Rg=10Ω）
C．电流表A（量程0～0.6A，内阻约0.5Ω）
D．滑动变阻器R（0～20Ω，10A）
E．定值电阻R0（阻值990Ω）
F．开关和导线若干
两组同学分别采用了不同实验方案进行实验：
（1）一组同学设计的实验电路如图所示，并利用以上器材正确连接好电路，进行了实验测量。根据他们的实验设计，完成下列问题：闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置，记录电流表G的示数I1和电流表A的示数I2。多次改变滑动端P的位置，得到多组数据。在图所示的坐标纸上建立I1、I2坐标系，并已标出了与测量数据对应的5个坐标点。还有一组数据如图的电表所示，请依据所标各点标在图中描绘I1-I2图线。

利用所画图线求得电源的电动势E=     V，电源的内电阻r =     Ω。（结果要求保留两位小数)
（2）另一组同学采用滑动变阻器和一个多用电表来测定电池的电动势和内阻。实验原理如图所示。当变阻器为某一阻值时，用多用电表的直流电压挡测出变阻器两端的电压U，再卸去变阻器一个接线柱的导线，把多用电表串联在电路中，用直流电流挡测出通过变阻器的电流I。随后改变变阻器的电阻，重复上述操作，获得多组U、I数据，并计算得出实验结果。这个实验方案在测量原理上的主要缺点是                     。

为测量某段金属丝的阻值（大约为 10 Ω，额定电压为3.0 V，总长），实验室提供了下列可选用的器材：

A．电流表 A1(量程 300 mA，内阻约 1 Ω)
B．电流表 A2(量程 0.6 A，内阻约 0.3 Ω)
C．电压表 V1(量程 3.0 V，内阻约 3 kΩ)
D．电压表 V2(量程 5.0 V，内阻约 5 kΩ)
E．滑动变阻器 R1(最大阻值为 5Ω)
F．滑动变阻器 R2(最大阻值为 500 Ω)
G．电源 E(电动势 4.0 V，内阻可忽略)
H．开关、导线若干
（1）为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为(只需填器材前面的字母即可)：
电流表________．电压表________．滑动变阻器________．
（2）应采用的电路图为下列图中的________．

（3）若已知上述（2）中正确选项对应电路的电压表的内阻的为 ，电流表的内阻电压表的示数为，电流表的示数为，则金属丝电阻的真实值为             （用给定的字母写出表达式）。
（4）设法保持金属丝的温度不变，而逐渐改变金属丝实际接入电路的长度x，当电压表的示数保持不变时，图象中正确反映了流过金属丝的电流I随x大致变化规律的是（  ）

如图甲所示为测量电动机匀速转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器．

(1)请将下列实验步骤按先后排序：________
A．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
B．接通电火花计时器的电源，使它工作起来
C．启动电动机，使圆形卡纸转动起来
D．关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示)，写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值。
(2)要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是________．
A．秒表    B．毫米刻度尺     C．圆规    D．量角器
(3)写出角速度ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义。

有一个小灯泡上标有“3.8V、0.5A”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性曲线。有下列器材供选用：
A．电压表(0～5 V，内阻约为10 kΩ)
B．电流表(0～0.6A，内阻约为0.5Ω)
C．电流表(0～3A，内阻约为0.1Ω)
D．滑动变阻器(0～10Ω，2A)
E．滑动变阻器(0～1kΩ,0.1 A)
F．学生电源(直流6V)，还有开关、导线若干
①实验中所用电流表应选用      ，滑动变阻器应选用      。
②实验时要求尽量减少实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，应选用图甲中      图所示电路进行实验。
③某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线(如图乙所示)，若用电动势为3.2V、内阻为3Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是      W。

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量M关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

(1)若取小车质量M＝0.4 kg，改变砂桶和砂的质量 m 的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是     。

A．m1＝5 g　　　 B．m2＝1kg
C．m3＝10 g D．m4＝400 g
(2)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先               ,该操作是否成功,判断的依据是                               .
(3)假设将小车内的细砂逐渐转移到砂桶内，令F=mg为横轴，则a-F图象中斜率的物理意义是                             .

某物体牵引穿过打点计时器的纸带运动，计时器每隔T=0.02s打出一点，从纸带上已测得连续8个时间间隔T 内的位移，如图所示
AB=5.62cm　   BC=5.23cm　  CD=4.85cm　  DE=4.47cm　
EF=4.08cm　   FG=3.70cm　   GH=3.31cm  　HI=2.92cm

（1）打点计时器在打B点时的速度为       ，打H点时的速度为___________。
（2）若是匀变速直线运动，则物体的加速度a=_________m/s2（保留三位有效数字）。

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