题目内容

2．实验室里有一捆铜导线，某同学在学习了电阻定律之后想通过实验测定这捆导线的实际长度．

（1）该同学想利用伏安法测出这捆铜导线的电阻，为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测导线的电阻，采用“×10”挡，调零后进行测量时发现指针偏角非常大，进一步测量应换用×1挡，调零后测量．
（2）该同学进一步利用如图所示电路测这捆铜导线的电阻Rx，可供使用的器材有：
电流表：量程0.6A，内阻约0.2Ω，
电压表：量程3V，内阻约9kΩ，
滑动变阻器R1：最大阻值10Ω
滑动变阻器R2：最大阻值100Ω
电源：三节干电池．
开关导线若干．
回答下列问题：
①实验中滑动变阻器应选R1（填R1或R2），闭合开关S前应将滑片移至a端（填a或b）．
②调节滑动变阻器，当电压表读数为1.7V时，电流表读数为0.50A，则这捆导线的电阻的测量值为3.4Ω，由于实验中所用电表不是理想电表，电阻的测量值比真实值偏小．
（3）该同学刮去一小段铜导线的包皮，用螺旋测微器测量铜芯的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图所示的部件B（选填“A”、“B”、“C”或“D”）．从图中的示数可读出铜芯的直径为1.200mm．
（4）该同学查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω•m，再利用上面所测的数值，可算出这捆导线实际长度为226 m（结果保留三位有效数字）．

分析 该题考查了多用电表欧姆档的使用方法，根据电流的大小选择欧姆档的倍率，从准确性上要重新欧姆调零，从安全性上来选择最终开关的位置．
根据欧姆定律求出导线的电阻，根据电压表的分流作用判断误差．
为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺钉B．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，注意其精度是0.01mm．
根据电阻定律求出导线的长度．

解答 解：（1）当选用×l0Ω挡测量时发现偏角过大，说明通过的电流过大，此时要减小倍率，应选择×1挡，当换挡后，一定要重新调零．
（2）①本实验采用滑动变阻器分压式测电阻，所以滑动变阻器较小阻值，即选选R1，闭合开关S前应将滑片移至阻值最大处，即a处；
②调节滑动变阻器，当电压表读数为1.7V时，电流表读数为0.50A，
根据欧姆定律得导线的电阻R=$\frac{1.7}{0.50}$=3.4Ω；
由于电压表的分流表，通过电阻的实际电流小于电流表的读数，所以电阻的测量值比真实值偏小．
（3）为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺钉B．
螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度的读数为：0.01mm×20.0=0.200mm，
故铜芯的直径为 d=1.200mm．
（4）该同学查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω•m，
根据R=$\frac{ρL}{S}$，可求出L=226m．
故答案为：（1）×1；（2）①R1，a；②3.4，小；（3）B，1.200；（4）226．

点评 关于多用电表的使用，指针偏转应在表盘刻度的中间三分之一的区域内，偏转过大或过小，对读数误差会较大，尤其是用欧姆档测电阻；欧姆挡换挡后一定要欧姆调零，最后用完，为了安全，一定要把选择开关置于OFF挡（或交流电压的最高挡）．要掌握螺旋测微器的读数方法，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．

练习册系列答案
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16． 如图所示为穿过某线圈的磁通量φ随时间t变化的φ-t图象，已知线圈的匝数为20匝．
（1）判断2～6s线圈中是否感应电动势产生，说明理由；
（2）求0～2s及6～8s线圈中产生的感应电动势大小．
17．如图为俯视图，相距L=1m的两导轨置于水平平面内，两导轨内存在竖直向上的匀强磁场，磁惑应强度B=0.5T，有一导体棒MN，质量m=0.1kg，电阻r=2Ω．垂直的放在导轨上，两弹簧左端与导体锥MN相连，右端固定，两弹簧距导轨的距离相等．把导体棒MN连人如图所示电路，电源电动势E=5V，内阻不计．滑动变阻器总电阻R0=6Ω，闭合电键，滑片P由a端缓慢移到b端过程中，弹簧的形变量x随滑动变阻器Pa间阻值R的变化关系如图．（g取10m/s2）求导体棒与导轨间的摩擦因数μ及弹簧的劲度系数k．
10．某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz．

（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点5和6之间某时刻开始减速．
（2）计数点4对应的速度大小为1.0m/s（结果保留两位有效数字）．
（3）物块减速运动过程中加速度的大小为3m/s2（结果保留两位有效数字）．
（4）设重物质量为m，物块质量为M，物块匀加速阶段的加速度大小为a1，匀减速阶段的加速度大小为a2．不考虑空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦、绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度未知，则物块与桌面间的动摩擦因数可表示为μ=$\frac{{a}_{2}}{g}$．
17．如图，在车厢内用倾斜绳A和水平绳B同系一个小球，车厢向右作加速运动，两绳的拉力大小分别为TA和TB．现使车厢向右作加速运动的加速度增大，则两绳拉力大小的变化情况是（　　）
A．TA变小．B．TA不变．C．TB变大．D．TB不变．
7．某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示．他使木块以初速度m/s的速度沿倾角θ=30°的斜面上滑紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的，图线如图乙所示．g取10m/s2．则根据题意计算出的下列物理量不正确的是（　　）
A．上滑过程中的加速度的大小a1=8m/s2
B．木块与斜面间的动摩擦因数μ1=$\frac{\sqrt{3}}{5}$
C．木块回到出发点时的速度大小v=2m/s
D．木块经2s返回出发点
14．为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，某小组设计了如图甲所示的实验装置，其中挡板可固定在桌面上，轻弹簧左端与挡板相连，图中桌面高为h，O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上．已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．
实验过程一：挡板固定在O1点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到A处，测量O1A的距离，如图甲所示．滑块由静止释放，落在水平面上的P点，测出P点到桌面右端的水平距离为x1．
实验过程二：将挡板的固定点移到距O1点距离为d的O2点，如图乙所示，推动滑块压缩弹簧，滑块移到C处，使O2C的距离与O1A的距离相等．滑块由静止释放，落在水平面上的Q点，测出Q点到桌面右端的水平距离为x2．

（1）为完成本实验，下列说法中正确的C．
A．必须测出小滑块的质量      B．必须测出弹簧的劲度系数
C．弹簧的压缩量不能太小      D．必须测出弹簧的原长
（2）写出动摩擦因数的表达式μ=$\frac{{x}_{1}^{2}-{x}_{2}^{2}}{4dh}$．（用题中所给物理量的符号表示）
（3）小红在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面．为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，还需测量的物理量是滑块停止滑动的位置到B点的距离．
（4）某同学认为，不测量桌面高度，改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间，也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数．此实验方案不可行．（选填“可行”或“不可行”）
11．在探究测定摩擦因数实验中，某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m的滑块（可视为质点）．
第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1；
第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P'点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′间的水平距离x2；

（1）在第二次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为${x}_{1}\sqrt{\frac{g}{2H}}$（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）
（2）通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数μ，下列能引起实验误差的是ACD
（A）H的测量  （B）h的测量       （C）L的测量       （D） x2的测量
（3）若实验中测得h=15cm、H=25cm、x1=30cm、L=1Ocm，x2=20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数μ=0.5．
12．粒子带电量相等，在同一个匀强磁场中，只受磁场力而做匀速圆周运动（　　）
A．若质量相等，则它们的周期不一定相等
B．若速率相等，则它们的半径不一定相等
C．若质量相等，则它们的周期必相等
D．若速率相等，则它们的半径必相等

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