Question

（1）请完成“验证力的平行四边形定则”实验的相关内容．
①如图a，铺有白纸的水平木板上，橡皮条一端固定在A点，另一端拴两个细绳套．
②如图b，用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O点，记下此时测力计的示数F₁和F₂，及

 

．
③如图c，用一个弹簧测力计拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点拉到O点，记下此时测力计的示数F=

 

N和细绳的方向．
④如图d，已按一定比例作出了F₁、F₂和F的图示，请用作图方法作出F₁和F₂的合力F′．
⑤合力F′与F大小相等，方向略有偏差，如果此偏差仅由F₁引起，则原因是F₁的大小比真实值偏

 

、F₁与F₂的夹角比真实夹角偏

 

（填“大”或“小”）．

（2）在“测定电源电动势和内阻”的实验中，提供了如图甲、乙、丙所示的三组器材．
①请把能完成实验的器材都连成电路．
②某同学根据他的实验数据作出了如图丁所示的图象，由此可知该同学选用的是

 

组器材进行实验（填“甲”、“乙”或“丙”）．根据图象可得出电源的电动势E=

 

V，内阻r=

 

Ω．（忽略电表内阻的影响，结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析：（1）本实验是要验证力的平行四边形定则，故应将由平行四边形定则得出的合力，与真实的合力进行比较而去判断平行四边形定则得出的结果是否正确，要作出力的图示，需要测量力的大小和方向．
由平行四边形定则作出F₁与F₂的合力F′，与F进行比较，分析F₁的大小与真实值的关系．
（2）①根据所提供的器材可知，测定电源电动势和内阻的方法可用伏安法和安阻法，乙、丙两图能完成实验；②由图象看出，电阻与电流的关系，故可知该同学选用的是丙组器材进行实验．根据闭合电路欧姆定律得到电阻箱的电阻与电流的关系式，再根据图象的斜率和截距求解电源的电动势E和内阻r．

解答：解：（1）②为作出力的图示，应记下此时测力计的示数F₁和F₂，及两细绳的方向；
③此时测力计的示数F=3.0N；
⑤由平行四边形定则作出F₁与F₂的合力F′，如右图所示，可见，F′偏左，原因是F₁的大小比真实值偏大．F₁与F₂的夹角比真实夹角偏大．
（2））①根据所提供的器材可知，测定电源电动势和内阻的方法可用伏安法和安阻法，乙、丙两图能完成实验．连接电路如图所示．
②由图象看出电阻与电流的关系，故可知该同学选用的是丙组器材进行实验．

根据闭合电路欧姆定律得  E=IR+Ir
由数学变形得：R=

E

I

-r
图象的斜率k=E，横轴截距大小等于a=r．
由图知k=

19.0-0

14.0-1.0

≈1.5，a=1.0，故E=1.5V，r=1.0Ω
故答案为：（1）②两细绳的方向；③3.0；⑤大，大．
（2）①连接电路如图．②1.5，1.0

点评：解答本题应熟练掌握实验的目的及原理，根据实验的原理分析实验的数据．测量电源的电动势和内阻常用的方法有三种：伏安法、安阻法和伏阻法，其基本原理是闭合电路欧姆定律．