题目内容

（1）用拉力传感器和速度传感器“探究加速度a与物体合外力F的关系”的实验装置示意图如图甲所示．实验中用拉力传感器记录小车受到细线的拉力F大小，在长木板上相距为L的A、B两个位置分别安装速度传感器1和2，记录小车到达A、B两位置时的速率为vA、vB．

①为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下
钩码
钩码
，调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，在不挂钩码的情况下，轻推小车，看小车是否做
匀速直线
匀速直线
运动；
②用本题中设定的物理量写出加速度的表达式：a=
v
2
B
-
v
2
A
2L
v
2
B
-
v
2
A
2L
；
③从理论上来看“a-F”图象是过原点的一条直线，本次实验得到的图线却是如图乙所示，其中的原因是
没有完全平衡摩擦力
没有完全平衡摩擦力
．
（2）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线．有下列器材供选用：
A．电压表（0～5V，内阻10kΩ）
B．电压表（0～10V，内阻20kΩ）
C．电流表（0～0.3A，内阻1Ω）
D．电流表（0～0.6A，内阻0.4Ω）
E．滑动变阻器（5Ω，1A）
F．滑动变阻器（500Ω，0.2A）
①实验中电压表应选用
A
A
，电流表应选用
D
D
．为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用
E
E
（用序号字母表示）
②请在虚线框内画出满足实验要求的电路图，并在右图中把实验仪器连接成完整的实验电路．
分析：（1）实验前要先平衡摩擦力，取下钩码，轻推小车，如果小车做匀速直线运动，则恰好平衡摩擦力；由匀变速运动的速度位移公式求出加速度的表达式；根据图象分析图象不过原点的原因．
（2）①仪表的选择应本着安全准确的原则；电压表要测量灯泡两端的电压，故应通过灯泡的额定电压值判断需要的电压表；由流过灯泡的电流判断需要的电流表；由题意判断需要的滑动变阻器；
②根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用，结合题意选择滑动变阻器的接法；由电流表、电压表与灯泡内阻间的大小关系确定电流表的接法．
解答：解：（1）①为消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下钩码，调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，在不挂钩码的情况下，轻推小车，看小车是否做匀速直线运动；
②小车做匀变速直线运动，由速度位移公式可知，vB2-vA2=2aL，则加速度a=
v
2
B
-
v
2
A
2L
；
③由图乙所示图象可知，a-F图象在F轴上有截距，当拉力达到一定程度时才产生 加速度，这是由于没有完全平衡摩擦力，小车受到的合力小于拉力造成的．
（2）①因灯泡的额定电压为4V，为保证安全选用的电压表量程应稍大于4V，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用0～5V的电压表，故选A；
由P=UI得，灯泡的额定电流I=
P
U
=
2W
4V
=0.5A；故电流表应选择0～0.6A的量程，故选D；
而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选E；
（2）由P=
U2
R
可求得：灯泡内阻R=
U2
P
=
(4V)2
2W
=8Ω；则
RV
R
=
10000Ω
8Ω
=1250；
R
RA
=
8Ω
0.4Ω
=20；
RV
R
＞
R
RA
，应采用电流表外接法；
而由以上分析知，滑动变阻器应选择分压接法；实验电路图如图甲所示，根据实验电路图连接实物电路图，如图乙所示．

故答案为：（1）①钩码；匀速直线；②
v
2
B
-
v
2
A
2L
；③没有完全平衡摩擦力；（2）①A；D；E；②实验电路图如图甲所示；实物电路图如图乙所示．
点评：本题考查实验中的仪表选择及接法的选择；应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断．
练习册系列答案
相关题目
（2010?长沙县模拟）如图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．

（1）实验主要步骤如下：
①将拉力传感器固定在小车上；
②平衡摩擦力，让小车在没有拉力作用时能做
匀速直线
匀速直线
运动；
③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；
⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作．
（2）下表中记录了实验测得的几组数据，
v
2
B
-
v
2
A
是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a=
v
2
B
-v
2
A
2L
v
2
B
-v
2
A
2L
，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；
次数 F（N）
v
2
B
-
v
2
A
（m2/s2）		 a（m/s2）
1 0.60 0.77 0.80
2    1.04 1.61 1.68
3 1.42 2.34 2.44
4 2.62 4.65 4.84
5 3.00 5.49 5.72
（3）由表中数据，在图2坐标纸上作出a～F关系图线；
（4）对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图2中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是
没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大
没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大
．
如图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L=48.00cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．

实验主要步骤如下：
①将拉力传感器固定在小车上；
②平衡摩擦力，让小车做匀速直线运动；
③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；
⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作．
（1）表中记录了实验测得的几组数据，
v
2
B
-
v
2
A
是两个速度传感器记录速率的平方差，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）（请写在答题纸的横线上）；
次数 F/N
v
2
B
-
v
2
A
 （m3/s3）		 a（m/s2）
1 0.60 0.77 0.80
2 1.04 1.61 1.68
3 1.42 2.34
2.44
2.44
4 2.62 4.65 4.84
5 3.00 5.49 5.72
（2）依据表中数据，在坐标纸上作出a～F关系图线；
（3）比较实验结果与理论计算得到的关系图线（图2中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是
没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大
没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大
．

如图21-1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系” 实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L= 48.00cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率。

](1)实验主要步骤如下：

①将拉力传感器固定在小车上；

②平衡摩擦力，让小车做             运动；

③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；

④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；

⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作。

(2)下表中记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速率的平方差，请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)；

(3)由表中数据，在坐标纸上作出a～F关系图线；

(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图21-2中已画出理论图线) ，造成上述偏差的原因是                                                  。

 

如图21-1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系” 实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L= 48.00cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率。

](1)实验主要步骤如下：

①将拉力传感器固定在小车上；

②平衡摩擦力，让小车做             运动；

③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；

④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；

⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作。

(2)下表中记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速率的平方差，请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字)；

(3)由表中数据，在坐标纸上作出a～F关系图线；

(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图21-2中已画出理论图线) ，造成上述偏差的原因是                                                   。

 

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网