题目内容
小明同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω左右),电源选用两节干电池。
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(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路。
(2)按图甲电路实验时,闭合开关后,小明将滑片P向左滑动,电压表示数将________(填“增大”、“减小”、“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R1=____Ω。你认为这个结果可靠吗?理由是 。
(3)如果电路连接后,合上开关,实验中移动滑片P出现了电压表示数为3v不变,你认为可能的原因是___________________________。
(1)
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(2)增大 10 不可靠,没有多次测量求平均值(3)R1处断路 R2处短路(答对一个即可得分)
【解析】
试题分析:(1)由题意知,电源选用两节干电池电压U=1.5v×2=3v,电路最大电流约为I=U/ R =3v /9Ω ≈0.33A,因此电流表应选0~0.6A量程,把电流表串联接入电路,如图答案所示;(2)电路图中滑动变阻器接线在左下,将滑片P向左滑动时,接入电路的阻值减小,电路中的电流增大,R1两端的电压增大,即电压表的示数增大;当电压表电流表如图乙和图丙时,电压表量程为0~3v,分度值为0.1v,示数为2v;
电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;电阻阻值R1=U/ I =2v/ 0.2A =10Ω;只进行了一次实验,只测出了一组实验数据,就得出结果是不对的,结果具有偶然性,应多次测量求平均值,以减小实验的误差;(3)移动滑片P时,电压表的示数为3v不变,说明电压表始终测电源的电压,可能是R1处断路造成的,也可能是R2处短路造成的.
考点:伏安法测电阻的探究实验
(6分)如图所示,是同学们探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验,其中使用的木块因木纹不同,侧面比正面粗糙。
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小明选择四种不同的接触面,通过在木块上增减砝码改变压力,对木块受到的滑动摩擦力进行了12次测量,实验数据整理如下表:
接触面 | 序号 | 压力/N | 摩擦力/N | 接触面 | 序号 | 压力/N | 摩擦力/N | ||
情 况 一 | 木块正 面与木 板面 | 1 | 1.7 | 0.3 | 情 况 三 | 木块正 面与玻 璃面 | 7 | 1.7 | 0.4 |
2 | 3.7 | 0.8 | 8 | 3.7 | 1.3 | ||||
3 | 5.7 | 1.2 | 9 | 5.7 | 1.8 | ||||
情 况 二 | 木块侧 面与木 板面 | 4 | 1.7 | 0.6 | 情 况 四 | 木块侧 面与玻 璃面 | 10 | 1.7 | 0.4 |
5 | 3.7 | 1.5 | 11 | 3.7 | 1.0 | ||||
6 | 5.7 | 2.5 | 12 | 5.7 | 1.6 | ||||
(1)实验中应使用弹簧测力计水平拉动木块,使其在长木板(或玻璃)上做 运动,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)分析表中序号为1、2、3(或4、5、6……)的三组实验数据可得出结论:
。
(3)小明比较情况一和情况三中的实验数据发现,压力相同时,木块在 表面上受到的摩擦力更大,分析得出:情况三(木块正面与玻璃面)比情况一(木块正面与木板面)的接触面粗糙。他的依据是,在其他条件相同时, ,滑动摩擦力越大。
(4)同组的晓宏提出不同意见,他认为玻璃表面比木板表面光滑得多,情况三(木块正面与玻璃面)比情况一(木块正面与木板面)的接触面要光滑。当压力相同时,木块在玻璃表面上受到的摩擦力应该更小。
于是,同学们进一步分析了情况三和情况四中的实验数据,发现:当压力为1.7N时,两种情况的摩擦力均为0.4N,但是随着压力的增大,出现压力相同,接触面变光滑时摩擦力更 。
(5)为什么出现“接触面变光滑摩擦力反而增大”?晓宏联想到家里使用的吸盘式塑料挂衣钩,如图所示。把挂衣钩的吸盘压在普通墙面上时,挂衣钩挂不住物体;当把挂衣钩的吸盘同样压在玻璃、瓷砖等光滑的墙面上时,就可以悬挂较重的物体。
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由此晓宏猜想可能是: 使接触面之间的压力增大,从而增大了摩擦力。这种猜想是否合理?还有其他原因吗?他准备和同学们分头查阅资料,并咨询老师继续进行探究。