Question

【題目】(1)某組同學用圖（a）實驗裝置探究“加速度a與物體質量m的關系”．A為小車，B為電火花計時器，C為裝有細砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板．

①圖（b）為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50Hz．小車的加速度大小為________m/s2．（結果保留三位有效數(shù)字）

②改變小車質量m，分別記錄小車加速度a與其質量m的數(shù)據(jù)．在分析處理時，該組同學產(chǎn)生分歧；甲同學認為應該根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度a與其質量m的圖象，乙同學認為應該作出小車加速度a與其質量倒數(shù)的圖象．兩位同學都按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標系中進行了標注，但尚未完成圖象（如下圖所示）．你認為同學______________（填“甲”、“乙”）的方案更合理．并幫助該同學作出坐標中的圖象

(2)某同學用如圖所示的電路測量出待測電流表的滿偏電流，有以下的可供選用的器材：

A．待測電流表A0：滿偏電流約為700～800μA、內(nèi)阻約100Ω，表盤刻度均勻、總格數(shù)為N

B．電流表A：量程0.6A、內(nèi)阻Rg＝0.1Ω

C．電壓表V：量程3V、內(nèi)阻RV＝3kΩ

D．滑動變阻器R：最大阻值20Ω

E．電源E：電動勢約3V、內(nèi)阻約1.5Ω

F．開關S一個，導線若干條

①電路圖中的電表x應選當器材中的_______。（填寫器材序號）

②測量過程中，測出多組數(shù)據(jù)，其中一組數(shù)據(jù)中待測電流表A0的指針偏轉了n格，則計算電流表滿偏電流的表達式為Imax =_______________，式中除字母N、n外，其他字母符號代表的物理量是_______________________________。

Answer 1

【答案】 3.19 乙 C U為電壓表讀數(shù)，Rv為電壓表內(nèi)阻

【解析】(1)從紙帶上可以看到，每兩個計數(shù)點之間還有1個點，所以相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.04s，根據(jù)勻變速直線運動的推論

可以粗略的得到，小車運動的加速度大小；

根據(jù)牛頓第二定律可知，，在外力F一定的情況下，以a為縱坐標，為橫坐標，繪制出的圖象，在原理上應該是一條過原點的正比例函數(shù)圖像，呈現(xiàn)一種很好的線性規(guī)律，所以乙同學的說法更為合理；甲同學的圖象分析相對復雜，不好尋找規(guī)律；

（2）題目所給電流表A的量程太大，無法準確測量待測電流表的滿偏電流，而電壓表V的滿偏電流是1000，能符合題目要求，所以電表x處應選C，電壓表。

本實驗的研究方法：①在閉合開關之前，先將滑動變阻器劃片滑到最右端，使得測量電路的電壓為零；②閉合開關，移動滑動變阻器劃片P，使待測電流表指針在半偏附近，記錄此時待測電流表指針所指的格數(shù)n和電壓表讀數(shù)U；所以每一格對應的電流，故滿偏電流。