Question

（1）為了用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定兩木塊A和B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙實(shí)驗(yàn)方案．
①為了用某一彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)表示A和B之間的滑動(dòng)摩擦力大小，你認(rèn)為

甲

方案更合理．
②若A和B的重力分別為10.0N和20.0N．當(dāng)A被拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)a示數(shù)為6.0N，b示數(shù)為11.0N，c示數(shù)為4.0N，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

0.30

．

（2）甲同學(xué)采用如圖甲所示的電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．提供的器材：電壓表（0～3V）、電流表（0～0.6A）及滑動(dòng)變阻器R、電鍵S、導(dǎo)線．實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示．

①連好電路后，當(dāng)該同學(xué)閉合電鍵S，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0．檢查各接線柱均未接錯(cuò)，接觸良好，且電路未發(fā)生短路；他用多用電表的電壓檔檢查電路，把兩表筆分別接bc和、de時(shí)，示數(shù)均為0，把兩表筆接cd時(shí)，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，由此可推斷故障是

滑動(dòng)變阻器斷路

．

I/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
U/V	2.93	2.87	2.85	2.77	2.75	2.70

②排除故障后，該同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量，如下表所示．并根據(jù)數(shù)據(jù)在空白的坐標(biāo)紙上，作出乙圖所示的U-I圖線，該圖存在多處不妥之處，請(qǐng)指出．（能指出兩處不妥之處的該小題得滿分）．

Ⅰ．U軸坐標(biāo)起點(diǎn)選取不當(dāng)；

；

Ⅱ．U，I軸沒(méi)有標(biāo)記用何單位；Ⅲ．沒(méi)有把不在直線上的點(diǎn)均勻分布直線兩側(cè)；

．
③為了在實(shí)驗(yàn)中保護(hù)電流表和調(diào)節(jié)電阻時(shí)電壓表、電流表的示數(shù)變化均明顯，乙同學(xué)對(duì)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，丙電路中電阻R₀應(yīng)該選取下列備選電阻的哪一個(gè)？（用字母表示）．答

B

A.1Ω     B.5Ω    C.10Ω    D.20Ω
若乙同學(xué)用圖丙的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，只測(cè)得兩組數(shù)據(jù)為I₁、U₁，I₂、U₂．則該電源內(nèi)電阻r=

U1-U2

I2-I1

-R₀

（請(qǐng)用物理量的字母表示）

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系，摩擦力的大小與彈簧的示數(shù)相等，求摩擦力也就是看彈簧的讀數(shù)；
②在不同的情況下接觸面受到的正壓力的大小不同，摩擦力也就不一樣．根據(jù)平衡條件和摩擦力公式求解．
（2）①由于電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)不為零，說(shuō)明電路出現(xiàn)斷路．若電路中只有一處斷路，用電壓表兩表筆逐段（如ab、bc、cd、…）依次并聯(lián)進(jìn)行測(cè)量，若與哪一段電路并聯(lián)時(shí)電壓表指針偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明此段電路斷路．
②U軸坐標(biāo)起點(diǎn)的選取從0開(kāi)始使得圖象分布在一個(gè)很小的區(qū)域內(nèi)，該同學(xué)建立坐標(biāo)時(shí)沒(méi)有標(biāo)明所用單位也是不妥．
③根據(jù)閉合電路歐姆定律列出等式求解．

解答：解：（1）①甲乙兩種方案，在拉著物體A運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，拉A的彈簧測(cè)力計(jì)由于在不斷地運(yùn)動(dòng)它的示數(shù)可能會(huì)變化，讀數(shù)不是很準(zhǔn)，彈簧測(cè)力計(jì)a是不動(dòng)的，指針?lè)�(wěn)定，便于讀數(shù)，故甲方案更合理．
②由于彈簧測(cè)力計(jì)a示數(shù)為6.0N，所以A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為：μ=

Ff

FN

=

Ff

mBg

=

6.0

20.0

=0.30．
（2）①由于電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)不為零，說(shuō)明電路出現(xiàn)斷路．若電路中只有一處斷路，用電壓表兩表筆逐段（如ab、bc、cd、…）依次并聯(lián)進(jìn)行測(cè)量，若與哪一段電路并聯(lián)時(shí)電壓表指針偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明此段電路斷路．原因是如果電路中僅有一處斷路，那么整個(gè)電路的電勢(shì)差全部降落在斷路之處，其余各處電壓均為零．所以當(dāng)電壓表兩表筆接cd時(shí)，由于示數(shù)與電壓表的示數(shù)相同，故與電壓表并接的兩點(diǎn)之間斷路，應(yīng)是滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路故障．
②由圖3可知，圖線幾乎分布在一個(gè)很小的區(qū)域內(nèi)，原因是電壓U的取值范圍在2.70～3.00V之間，而U軸坐標(biāo)起點(diǎn)的選取從0開(kāi)始顯然不妥；此外該同學(xué)建立坐標(biāo)時(shí)沒(méi)有標(biāo)明所用單位也是不妥；還有畫(huà)圖線時(shí)應(yīng)盡量使更多的點(diǎn)落在直線上，不在直線的點(diǎn)應(yīng)盡量對(duì)稱(chēng)分布在直線的兩側(cè)，偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)去掉，該同學(xué)作圖時(shí)沒(méi)有將不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)也是不妥之處．
③保護(hù)電阻R₀應(yīng)大約為R₀=

3V

0.6A

=5Ω，所以B選項(xiàng)正確；
故選：B
根據(jù)閉合電路歐姆定律有：
E=U₁+I₁（R₀+r），
E=U₂+I₂（R₀+r），
解得：r=

U1-U2

I2-I1

-R₀
故答案為：
（1）①甲；②0.30．
（2）①滑動(dòng)變阻器R斷路．
②Ⅰ．U軸坐標(biāo)起點(diǎn)選取不當(dāng)；
Ⅱ．U，I軸沒(méi)有標(biāo)記用何單位；
Ⅲ．沒(méi)有把不在直線上的點(diǎn)均勻分布直線兩側(cè)；
③B，r=

U1-U2

I2-I1

-R0．

點(diǎn)評(píng)：第1題考查了作用力與反作用力、平衡力的關(guān)系，并且要判斷在不同的情況下接觸面受到的正壓力的大小，特別是注意根據(jù)給出的各個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，分析判斷出要用哪一個(gè)數(shù)據(jù)，是解答本題的難點(diǎn)，這對(duì)于學(xué)生有一定的迷惑性．
第2題考查測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的圖象和數(shù)據(jù)處理，要明確該實(shí)驗(yàn)的原理和步驟．