Question

Ⅰ、某同学为估测摩托车在水泥路上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用500ml的玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.00s滴一滴．该同学骑摩托车，先使之加速至某一速度，然后熄火，让摩托车在同一路面上沿直线滑行．如图1为某次实验中水泥路面上的部分水滴（左侧为起点）设该同学质量为50kg，摩托车质量为150kg，g=10m/s²．根据该同学的实验结果可估算（空气阻力不计，保留三位有效数字）

①骑摩托车加速时的加速度大小为______，
②摩托车加速时的牵引力大小为______．
Ⅱ、在“测量金属丝的电阻率”的实验中：
（1）已知电阻丝的电阻约为10Ω，现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用，应选用的器材有______（只填代号）
A、量程是0～0.6A，内阻是0.5Ω的电流表
B、量程是0～3A，内阻是0.1Ω的电流表
C、量程是0～3V，内阻是6KΩ的电压表
D、量程是0～15V，内阻是30KΩ的电压表
E、阻值为0～1KΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器
F、阻值为0～20Ω，额定电流为2A的滑动变阻器
G、蓄电池（6V）
H、开关一个，导线若干
（2）请根据现有器材，设计最佳实验电路，并连接好如图2的电路实物图；
（3）实验的主要步骤如下：
①首先他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，用螺旋测微器在金属丝不同位置测出金属丝的直径d各三次求平均值．
某次示数如图3所示．金属丝的直径是______mm．
②用毫米刻度尺测量______的长度，反复测量3次，求出其平均值l．
③断开开关，将实验器材连接成实验电路，
④闭合开关，调节______，使电流表和电压表有合适的示数，读出并记下这组数据．
⑤改变滑动变阻器的滑键位置，重复进行实验，测出6组数据，并记录在表格中．
⑥断开电键S，求出导线电阻R的平均值．
（4）试用测得的R、l、d值写出电阻率计算表达式：______

Answer 1

Ⅰ①加速时，由△x=a

t

2

得a=

△x

t 2

=

(12.11+15.89)-(4.52+8.31)

4

m/

s

2

=3.79m/s²
②减速时，加速度

a

′

=

△x

t 2

=

(10.17+9.98)-(9.79+9.61)

4

=0.188m/

s

2

，由牛顿第二定律得阻力f=m

a

′

（1）
加速时由牛顿第二定律得F-f=ma （2）
联立（1）（2）并将数值代入求得F=796N．
Ⅱ（1）根据题意电路中最大电流

I

m

=

E

R

=

6

10

=0.6A，故电流表应选A，显然电压表应选C，根据电流表0.2≤

E

R+r

≤0.4，得电路电阻范围15Ω≤R≤3Ω，所以滑动变阻器应选限流式接法，变阻器应选F，当然还应选G、H．即应选ACFGH．
（2）因待测电阻阻值远小于电压表内阻，故电流表应用外接法，变阻器应用限流式，实物图如图所示，

（3）①螺旋测微器读数为d=20.0×0.01mm=0.200mm
②用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的长度
④应调节滑动变阻器，使电流表和电压表有合适的示数
（4）由电阻定律R=

ρL

S

及S=

1

4

πd

2

，联立可得ρ=

πd2R

4l

故答案为Ⅰ①3.79m/

s

2

，②796N
Ⅱ（1）ACFGH
（2）如图．
（3）①0.200 ②接入电路中的被测金属导线．④滑动变阻器．
（4）ρ=

πd2R

4l