Question

（1）某兴趣小组的同学利用如图1所示的实验装置，测量木块与长木板之间的动摩擦因数，图中长木板水平固定．
①实验过程中，打点计时器应接在

 

（填“直流”或“交流”）电源上，调整定滑轮的高度，使

 

．
②已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，砝码盘、砝码和木块的加速度大小为a，则木块与长木板之间的动摩擦因数μ=

 

．
③实验时，某同学得到一条纸带，如图2所示，每隔三个计时点取一个计数点，即为图中0、1、2、3、4、5、6点．测得每两个计数点间的距离为s₁=0.96cm，s₂=2.88cm，s₃=4.80cm，s₄=6.72cm，s₅=8.64cm，s₆=10.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz．计算此纸带的加速度大小a=m/s²，打第4个计数点时纸带的速度大小v=

 

m/s．（保留两位有效数字）

（2）①指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：
在使用多用电表测量时，指针的位置如图3所示，若选择开关拨至“×1”挡，则测量的结果为

 

Ω；若选择开关拨至“50mA”挡，则测量结果为

 

mA．
②多用电表测未知电阻阻值的电路如图4所示，电池的电动势为E、内阻为r，R₀为调零电阻，R_g为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值R_x关系图象如图5所示，则该图象的函数关系式为

 

；
③下列根据图5中I-R_x图线做出的解释或判断中正确的是

 

A．因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大
B．欧姆表调零的实质是通过调节R₀使R_x=0时电路中的电流I=I_g
C．R_x越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏
D．测量中，当R_x的阻值为图5中的R₂时，指针位于表盘中央位置的左侧．

Answer 1

分析：（1）①打点计时器使用交流电，调整定滑轮的高度，细线与长木板平行．
②通过加速度根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小，从而根据f=μN求出动摩擦因数的大小．
③根据连续相等时间内位移之差是一恒量，即△x=aT²求出加速度的大小，根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出打第4个计数点时纸带的速度大小．
（2）①多用电表测电阻时，电阻阻值等于表盘读数与倍率的乘积．测电流时确定量程，从而读出读数．
②根据闭合电路欧姆定律得出电流I与待测电阻的阻值R_x关系．
③通过电流I与待测电阻的阻值R_x关系式判断分析．

解答：解：（1）①打点计时器使用交流电源，为零使绳子的拉力水平，需调整定滑轮的高度，细线与长木板平行．
②对整体分析，根据牛顿第二定律有：mg-μMg=（M+m）a，解得μ=

mg-(m+M)a

Mg

．
③连续相等时间内位移之差为1.92cm，根据△x=aT²得，a=

△x

T2

=

1.92×10-2

(0.02×4)2

m/s2=3.0m/s2．
第4个计数点的瞬时速度等于3、5间的平均速度，则v4=

x35

2T

=

(6.72+8.64)×10-2

2×0.08

m/s=0.96m/s．
（2）①所测的电阻R=18×1=18Ω．
选择开关拨至“50mA”挡，则电流为I=23.0mA．
②根据闭合电路欧姆定律得，I=

E

R总

=

ε

r+R0+Rg+Rx

．
③A、因为Rx=

E

I

-r-R0-Rg，函数图线是非线性变化的，当电流比较大时，则电阻比较小，当电流比较小时，则电阻比较大．故A错误．
B、当R_x=0，I=

E

r+R0+Rg

，此时电流为满偏电流．故B正确．
C、R_x越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏．故C正确．
D、测量中，当R_x的阻值为图5中的R₂时，电流比半偏电流小，指针位于表盘中央位置的左侧．故D正确．
故选BCD．
故答案为：（1）①交流；细线与长木板平行
②

mg-(m+M)a

Mg

③3.0； 0.96             
（2）①18； 23.0  
②I=

ε

r+R0+Rg+Rx

或I=

ε

R1+Rx

③BCD

点评：本题考查了力学实验和电学实验，关键掌握实验的原理以及误差．以及掌握纸带的处理和电表的读数．