题目内容

验证“力的平行四边形法则”实验如图所示，A为固定橡皮的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB、OC为细绳子，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．图甲中弹簧秤B的读数为

N；图乙中的F和F′两力中，方向一定沿OA方向的是

；本实验采用的科学方法是

．

A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
小明用多用表和电阻箱测量电池组的电动势和内阻的电路如图（甲）所示，A、B间接多用电表．
①实验的主要步骤如下：
A．将多用电表的

，检查并调节指针指零．
B．调节电阻箱R的阻值至

．
C．红、黑表笔分别与图甲中接，逐渐调节R使多用表指针有足够的偏转，记下此时电阻箱示数和多用电表示数I．
D．改变R的阻值测出几组I随R变化的数据，作出R-

1

I

的图线如图（丙）所示．
②由图丙可求得电动势E=

V，内阻r=

Ω．
③由于多用表不是理想电表，所以测得电源内阻比实际偏

（选填“大”或“小”）．

分析：（1）验证“力的平行四边形法则”中，采用的思想是等效替代法；一根弹簧秤拉时，拉力方向与OA方向在一条直线上．
（2）实验采用安阻法测量电源的电动势和内阻，根据闭合电路欧姆定律得出R-

1

I

的关系式，结合图线的斜率和截距求出电源的电动势和内阻．将多用电表的内阻等效到电源的内部，分析测量电源内阻的误差．

解答：解：（1）弹簧秤的每个刻度表示0.1N，则弹簧秤的读数为11.40N．
图乙中的F和F′两力中，F是根据平行四边形定则作出的合力，F′是一根弹簧秤拉时的拉力，方向与OA方向在同一条直线上，方向一定沿OA方向的是F′．
本实验中两根弹簧秤拉力的作用效果与一根弹簧秤拉力的作用效果相同，采用的是等效替代的思想方法．故选：B．
（2）①实验采用的安阻法测量电源的电动势和内阻，将多用电表选择开关置于电流档，实验前，调节电阻箱至最大值．
②根据闭合电路欧姆定律得，E=IR+Ir，则R=

1

I

E-r，
可知图线斜率表示电动势，纵轴截距的绝对值表示内阻，则E=

6+1.2

2.5

≈2.88V，内阻r=1.2Ω．
③将多用电表的内阻等效到电源的内部，知测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和，测量值偏大．
故答案为：（1）11.40，F′，B．
（2）选择开关置于电流档，最大值，2.88，1.2，大．

点评：物理图象关键要根据物理规律得到解析式，运用数学知识分析图象的物理意义．本题采用的是转换法，本来I-R是非线性关系，转换成R-

1

I

是线性关系，图象直观，一目了然．

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（用题中所给的字母表达）．在实验中所用的游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度，用它测量小球的直径时，如图1所示，读数是

mm．
（2）图2所示的三个图线，分别是用不同传感器测出的不同物体的振动图线．从三个图线可知，这三个物体振动的共同特点是具有

，其中心脏跳动图线是某人的心电图，方格纸每个小方格的宽度是0.5cm，心电图记录仪拖动方格纸的速度是1.8cm/s．则此人的心率是

次/分钟．
（3）在验证《力的平行四边形定则》实验中，有一个弹簧测力计，如图3所示，由于某种原因，它表面的刻度变得模糊不清，但其它部件都完好．为了利用这个弹簧测力计测量力，现把一小段长度均匀分割的刻度线粘贴到弹簧测力计上．当用1N的拉力拉弹簧测力计的挂钩时，弹簧测力计的指针刚好指在刻度5下面的第三条黑线位置；当用2N的拉力拉弹簧测力计的挂钩时，弹簧测力计的指针刚好指在刻度线7的位置．由此可知，利用图中的刻度线，此弹簧测力计能够测量力的范围是

（计算结果保留两位有效数字）．在实验时，用两个弹簧测力计分别勾住细绳套，互成角度地拉橡皮条（弹簧测力计与木板面平行），使橡皮条伸长，结点到达某一位置O并作标记，再只用一个弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点，仍拉到同样位置O，这是为了

（1）完善实验步骤．
某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，其中三个实验步骤分别是：
在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
①在水平放置的木板上垫一张白纸，把橡皮的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两只弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O，在白纸上记下

；
②只用一只弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条，使

，记下细线的方向和弹簧测力计的示数F′．
③在纸上根据F₁、F₂的大小，用作图法作出平行四边形及对角线F及力F′；若

，则验证了力的平行四边形定则．

（2）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图1所示的装置，打点计时器使用的交流电频率为50Hz．
①该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图2所示，自A点起，相邻两点的距离分别为：10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm；则打E点时小车速度为

m/s，小车的加速度为

m/s²；（计算结果请保留两位有效数字）
②该同学要探究小车的加速度a和质量M、合外力F的关系，应用了

法；若该同学要探究加速度a和拉力F关系，应该保持

不变；
③该同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图3所示，则图中直线不过原点的原因可能是

．
④此图线的末段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是：

A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态
C．砂和砂桶的总质量太大 D．所用小车的质量太大．

在“验证力的平行四边形定则”的实验中，在水平放置的木板上垫上一张白纸,把橡皮筋的一端固定在木板的A点,橡皮筋的另一端拴上两根细绳,如图所示.用两个弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度拉橡皮筋,使它伸长,结点到达某位置O时,需要记下和弹簧秤的 ,并描绘出拉弹簧秤的两绳的方向,作为两力的 .再用一个弹簧秤钩住细绳套,把橡皮筋拉长,使结点到达位置 ,并作好正确的记录和描绘.通过力的图示,发现在实验误差允许范围内,用平行四边形作出的合力F与用弹簧秤直接测出的合力F′ ,从而验证了力的平行四边形定则.

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用力的合成验证《力的平行四边形定则》实验中，某实验小组得出如图所示的图（Ｆ与AO共线），其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳套的结点，图中（用F或F′表示）是只用一个弹簧秤拉时的拉力；（用F或F′表示）是用平行四边形定则作出的拉力，在实验中，两拉力方向的夹角是锐角。如果弹簧秤的弹簧与外壳发生了摩擦，（但所描写出的细绳拉力方向较准确），则用平行四边形定则作出的F₁与F₂的合力与真实值相比较，大小偏。