Question

（1）①某同學設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關系的實驗，圖中（甲）為實驗裝置簡圖．他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為下列說法中正確的是

 

（選填字母代號）．
A．實驗時要平衡摩擦力                B．實驗時不需要平衡摩擦力
C．鉤碼的重力要遠小于小車的總重力    D．實驗進行時應先釋放小車再接通電源
②如圖（乙）所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數(shù)點（每打5個點取一個計數(shù)點），其中L₁=3.07cm，L₂=12.38cm，L₃=27.87cm，L₄=49.62cm．則打C點時小車的速度為

 

m/s，小車的加速度是

 

m/s²．（計算結果均保留三位有效數(shù)字）

（2）①某實驗小組在“測定金屬電阻率”的實驗過程中，正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖所示，則它們的讀數(shù)值依次是

 

mm、

 

A、

 

V．

②已知實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為0～10Ω，電流表內(nèi)阻約幾歐，電壓表內(nèi)阻約20kΩ，電源為干電池（不宜在長時間、大功率狀況下使用），電源電動勢E=4.5V，內(nèi)阻較小．則以下電路圖中，

 

（選填字母代號）電路為本次實驗應當采用的最佳電路，但用此最佳電路測量的金屬絲電阻仍然會比真實值偏

 

（選填“大”或“小”）．

③若已知實驗所用的電流表內(nèi)阻的準確值R_A=2.0Ω，那么測量金屬絲電阻R_x的最佳電路應是圖中的

 

電路（選填字母代號）．此時測得電流為I、電壓為U，則金屬絲電阻R_x=

 

（ 用題中字母代號表示）．

Answer 1

分析：（1）探究加速度與拉力、質(zhì)量間的關系，平衡摩擦力后，在鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時，可以認為小車受到的拉力等于鉤碼重力；實驗時應先接通電源，再放開小車；
做勻變速直線運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于該時間中間時刻的瞬時速度；由△x=at²可以求出加速度．
（2）①螺旋測微器固定刻度示數(shù)與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；由圖示電表確定電表量程與分度值，讀出電表示數(shù)；
②根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻間的關系確定電流表的接法，然后選擇實驗電路，根據(jù)實驗電路分析實驗誤差；
③在已知電流表內(nèi)阻的情況下，可以采用電流表內(nèi)接法，由串聯(lián)電路特點及歐姆定律可以求出待測電阻阻值．

解答：解：（1）①探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關系的實驗中，
A、實驗時需要平衡摩擦力，平衡摩擦力后，小車受到的拉力等于鉤碼的重力，故A正確，B錯誤；
C、當鉤碼的重力要遠小于小車的總重力時，小車受到的拉力等于鉤碼重力，故C正確；
D、實驗進行時應先接通電源再放開小車，故D錯誤；故選AC．
②計數(shù)點間的時間間隔t=0.02s×5=0.1s，v_C=

BD

2t

=

L3-L1

2t

=

27.87cm-3.07cm

2×01s

=124cm/s=1.24m/s；
加速度a=

DE-AB

3t2

=

L4-L3-L1

3t2

=

49.62cm-27.87cm-3.07cm

3×(0.1s)2

≈623cm/s²=6.23m/s²；
（2）①由圖甲所示可知，螺旋測微器固定刻度示數(shù)是0.5mm，可動刻度示數(shù)是49.9×0.01mm=0.499mm，則螺旋測微器示數(shù)為0.5mm+0.499mm=0.999mm；
由圖乙所示電流表可知，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，示數(shù)為0.42A；電壓表量程是0～3V，分度值是0.1V，示數(shù)為2.25V；
②待測電阻阻值R=

U

I

=

2.25V

0.42A

≈5.4Ω，電流表內(nèi)阻約幾歐，電壓表內(nèi)阻約20kΩ，相對來說電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻值阻值，
電流表應采用外接法，應選A所示實驗電路；由于電壓表的分流作用，所測電流偏大，由歐姆定律可知，待測電阻測量值小于真實值．
③已知實驗所用的電流表內(nèi)阻的準確值R_A=2.0Ω，那么測量金屬絲電阻R_x的最佳電路應是圖中的B電路；
由歐姆定律可得：R_A+R_X=

U

I

，R_X=

U

I

-R_A；
故答案為：（1）①AC；②1.24，6.22；（2）①0.999，0.42，2.25；②A，小；③B，

U

I

-R_A．

點評：螺旋測微器固定刻度與可動刻度所示之和是螺旋測微器的示數(shù)，螺旋測微器需要估讀；對電流表與電壓表讀數(shù)時，要先確定電表的量程與分度值，然后讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．