Question

（1）在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A．两根细绳必须等长．
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上．
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行．
其中正确的是

 

．（填入相应的字母）
（2）测量电源B的电动势E及内阻r （E约为4.5V，r约为1.5Ω）．
器材：量程3V的理想电压表?，量程0.5A的电流表?（具有一定内阻），固定电阻R=4Ω，滑线变阻器R′电键K，导线若干．
①画出实验电路原理图．图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出．
②实验中，当电流表读数为I₁时，电压表读数为U_l；当电流表读数为I₂时，电压表读数为U₂．则可以求出E=

 

，r=

 

 （用I₁，I₂，U_l，U₂及R表示）

Answer 1

分析：了解“验证力的平行四边形定则”实验原理和实验步骤，知道实验中测得的物理量与哪些因素有关．
对于电学实验的电路设计，我们首先要考虑仪器的安全使用，再从减小实验误差的角度考虑．
根据书本上实验的数据处理方法解决问题．

解答：解：（1）A、受力与绳的长度无关，受力只与伸长的长度有关．故A错误．
B、这是一种特殊情况（即合力与分力的夹角相等），如果合力与分力的夹角不相等，照样可以验证实验．故B错误．
C、如果不平行的话，即会有分力不平行木板，则其合力也不平行木板，就证明不了了，故C正确．
故选C．
（2）实验中两只电表都不能超出量程，要使电流表A不超出量程、必须R总≥

E

I

=9Ω，
  即R值必须大于6.5Ω左右．而要使电压表V不超出量程，须发U=

E

R+RA+r

(R+RA)≤3v，即R值必须小于2Ω左右．
计算表明：滑动变阻器无论怎样调节，总有一个电表会超出量程，所以设计了下面的实验电路原理图．

（2）实验中，当电流表读数为I₁时，电压表读数为U_l；当电流表读数为I₂时，电压表读数为U₂，
根据闭合电路欧姆定律得：
E=U₁+I₁R₀+I₁r
E=U₂+I₂R₀+I₂r
解得：E=

I1U2-I2U1

I1-I2

，r=

U2-U1

I1-I2

-R
故答案为：（1）C
（2）①实验电路原理图如图
②

I1U2-I2U1

I1-I2

，

U2-U1

I1-I2

-R

点评：对于书本上的实验的考查，我们应该清楚实验的基本测量原理和注意事项，这也是解决一些其它的设计性实验的前提．