题目内容
1．（Ⅰ）在“探究通电螺线管外部磁场方向”实验中，在图示的螺线管周围不同位 置放一些小磁针，闭合开关，观察各个小磁针的指向．为了探究结果更精确，小磁针应多一些（选填“多一些”或“少一些”）；把电池正负极对调，闭合开关会发现小磁针反向偏转（选填“不偏转”或“反向偏转”），此现象说明通电螺线管外部磁场方向和电流方向有关．
（Ⅱ）小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量．其实验步骤如下：
a．先将活塞推至注射器底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔．
b．按图组装器材，用左手托住弹簧测力计保持它在水平方向，然后用右手水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚开始向左滑动时，记下弹簧测力计的示数为5.5N．松手时发现注射器中的活塞向右滑动 瞬间，弹簧测力计的示数为4.5N．
c．测出注射器全部刻度的长度为5cm．
d．根据测量数据，算出大气压的值．
（1）实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和刻度尺．
（2）实验过程中，小明让弹簧测力计和注射器筒保持在水平方向，这样做的目的是为了减小活塞的重力对实验的影响，从而提高实验的准确程度．
（3）根据小明测得的数据计算出大气压的值为1.0×105Pa．
（4）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；
②活塞与注射器筒壁间有摩擦；
③弹簧测力计的读数时，读数偏大；
④活塞与注射器筒壁不完全密封．
上述原因一定会使测量值小于真实值的是①④．
分析 （Ⅰ）小磁针放入磁场，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，为了准确反映通电螺线管外部磁场方向，小磁针应多放一些；通电直螺线管外部的磁场方向跟电流方向有关，所以，把电池正负极对调（电流方向与原来相反），磁场方向改变了，小磁针静止时N极指向也改变了，据此判断其偏转情况．
（Ⅱ）（1）该实验的原理是p=$\frac{F}{S}$，实验中要测出注射器有刻度部分的长度，因此还要有刻度尺．
（2）当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时，活塞的重力会影响测得的拉力，从而影响测得的大气压；
（3）注射器的容积可通过图中读出，其单位为ml，注射器是圆柱体，利用公式V=SL的变形，可求其横截面积的大小；对活塞进行受力分析，根据力的平衡条件，求出大气对活塞的压力；根据公式p=$\frac{F}{S}$将测得的压力和面积代入公式即可算出大气压强的大小；
（4）橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，活塞与注射器筒壁不完全密封，大气压力和注射器内部的气体压力会抵消一部分，都会使测得的拉力变小，据此分析测量的误差；活塞与注射器筒壁间有摩擦会导致拉力变大，弹簧测力计的读数时读数偏大，都会使测得的拉力变大，据此分析测量的误差．
解答 解：（Ⅰ）因为小磁针放入磁场，小磁针静止时N极指向和该点磁场方向相同，所以实验中使用小磁针是为了指示磁场方向，从而判断该点的磁场方向；为了探究结果更精确，小磁针应多放一些，把电池正负极对调，改变了电流方向，闭合开关后，会发现小磁针指示磁场方向改变了，此现象说明磁场方向和电流方向有关．
（Ⅱ）（1）该实验的原理是p=$\frac{F}{S}$，实验中要测出注射器有刻度部分的长度，因此还要有刻度尺．
（2）当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时，由于活塞受重力的作用，使得测力计的拉力不等于大气压力，从而影响测得的大气压，所以让弹簧测力计和注射器筒保持在水平方向，目的是为了减小活塞自身重力对实验的影响，从而提高实验的准确程度．
（3）由题可知，注射器容积V=2.5ml=2.5cm3，注射器全部刻度的长度L=5cm；
因为注射器为圆柱体，根据V=SL可得，活塞的横截面积：S=$\frac{V}{L}$=$\frac{2.5c{m}^{3}}{5cm}$=0.5cm2；
实验时，当注射器中的活塞刚开始向左滑动时，注射器筒壁对活塞的摩擦力方向向右，活塞还受向右的大气压力、向左的测力计拉力F1，如下图所示；
根据力的平衡条件可得：F大气+f=F1------①
松手时发现注射器中的活塞向右滑动瞬间，注射器筒壁对活塞的摩擦力方向向左，活塞还受向右的大气压力、向左的测力计拉力F2，如上图所示；
根据力的平衡条件可得：F大气-f=F2------②
①式+②式，整理可得大气对活塞的压力：F大气=$\frac{1}{2}$（F1+F2）=$\frac{1}{2}$（5.5N+4.5N）=5N，
所以，大气压的值为：p=$\frac{{F}_{大气}}{S}$=$\frac{5N}{0.5×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×105Pa；
（4）橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，活塞与注射器筒壁不完全密封，大气压力和注射器内部的气体压力会抵消一部分，都会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小，即测量值小于真实值；
活塞与注射器筒壁间有摩擦会导致拉力变大，测得的大气压会偏大；
弹簧测力计的读数时，读数偏大，即测得的拉力变大，测得的大气压会偏大；
故选①④．
故答案为：
（Ⅰ）多一些；反向偏转；通电螺线管外部磁场方向和电流方向有关；
（Ⅱ）（1）刻度尺；（2）活塞的重力；（3）1.0×105；（4）①④．
点评 本题考查了探究通电螺线管外部磁场方向、用注射器测量大气压两个实验，涉及的知识较多，难度较大，是初中物理中较典型的两个实验．
阅读快车系列答案| 实验序号 | 物距u/cm | 像距v/cm | 像的性质 |
| ① | 20 | 6.7 | 倒立缩小实像 |
| 6.7 | 20 | 倒立放大实像 | |
| ② | 15 | 7.5 | 倒立缩小实像 |
| 7.5 | 15 | △ | |
| ③ | 10 | 10 | 倒立等大实像 |
（1）实验中所用透镜的焦距为5cm．
（2）当μ=7.5cm，时，像的性质为倒立放大的实像．
（3）小华多次实验后发现，当光屏上呈现蜡烛清晰的像时，将蜡烛和光屏位置对调，仍能在光屏上接收到清晰的像，出现这种现象的原因是：光发生折射时，光路具有可逆性．
如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成．在指针下方固定一物体A（A可随指针一起转动），当闭合开关后，指针B发生偏转．
如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变．只闭合开关S1时，将滑动变阻器的滑片移至最左端，电流表A1的示数为1.2A，再将滑片移至最右端，电压表V2的示数变化了4V，电流表A1的示数变化了0.8A；只闭合开关S1、S2时，电路消耗的功率为P，只闭合开关S1、S3时，电路消耗的功率为P'．已知P：P'=1：2．若将开关S1、S2和S3都闭合，则下列说法不正确的是（ ）| A． | R1、R3的阻值分别为2.5Ω、5Ω | B． | 电压表V1的示数始终为18V | ||
| C． | 电流表A2最小示数为0.6A | D． | 电路消耗的最小功率为108W |
如图所示，是被现代化电器设备淘汰的我国农村早期食品加工机械--碓窝．碓窝是简单机械--杠杆（选填“杠杆”、“轮轴”或“斜面”）的实际应用，与现代化机器设备相比，其弱点是工作效率低、质量差，优点是环保、无污染．
（1）同学们按照电路图正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验时电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整．
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 |
| 电压U/V | 1.0 | 1.6 | 1.8 |
| 电流I/A | 0.32 | 0.56 | |
| 电阻Rx/Ω | 3.13 | 3.21 | |
| 电阻的平均值R′x/Ω | |||
①方案一：如图，闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2，则电阻Rx的阻值表达式Rx=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}}$．
②方案二：如图，电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的I2；由I1R0=I2 Rx可得Rx=I1R0/I2．请判断：上述得到的结果错误（选填“正确”或“错误”），并简要说明理由：滑动变阻器接入电路的阻值不为0时，两种情况下RX和R0两端的电压不相等．