實驗題：
（1）在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時，采用如圖1所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示．
①當M與m的大小關(guān)系滿足
m＜＜M
m＜＜M
時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．
②某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是
B
B
．
A．平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源
D．用天平測出m以及小車質(zhì)量M，小車運動的加速度可直接用公式a=
mg
M
求出
③另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當，這兩組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象分別如圖2和圖3所示，其原因分別是：
圖1：
小車質(zhì)量M沒有遠大于盤及盤中砝碼的質(zhì)量m
小車質(zhì)量M沒有遠大于盤及盤中砝碼的質(zhì)量m
；
圖2：
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
．
（2）為較精確地測量一只微安表的內(nèi)阻，要求按照圖4給出的電路進行測量．實驗室中可供選擇的器材如右表所示．實驗中為了安全，電阻箱R的阻值不能取為零，只能為適當大小的阻值．則：
器      材 規(guī)      格
待測微安表 量程200μA，內(nèi)阻約1kΩ
電阻箱R 阻值1Ω～9999Ω
滑動變阻器R1′ 阻值0～50Ω
滑動變阻器R2′ 阻值0～1kΩ
電源 電動勢6V，內(nèi)阻不計
電鍵一只、導(dǎo)線若干
①實驗中滑動變阻器應(yīng)選用
R1′
R1′
．
②將實物圖如圖5連成實驗電路．      
③簡述所需測量和記錄的物理量：
R1、I1；R2、I2
R1、I1；R2、I2
．
④用這些物理量表示內(nèi)阻的測量值：
r=
I2R2-I1R1
I1-I2
r=
I2R2-I1R1
I1-I2
．
分析：（1）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
該實驗采用的是控制變量法研究，其中加速度、質(zhì)量、合力三者的測量很重要．
（2）在保證安全的前提下，為方便實驗操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器；
根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖；根據(jù)實驗原理確定需要測量的物理量；由歐姆定律求出待測電流表阻值．
解答：解：（1）①該實驗的研究對象是小車，采用控制變量法研究．當質(zhì)量一定時，研究小車的加速度和小車所受合力的關(guān)系．那么小車的合力怎么改變和測量呢？為消除摩擦力對實驗的影響，可以把木板D的左端適當墊高，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力．
根據(jù)牛頓第二定律得：對m：mg-F拉=ma，對M：F拉=Ma，解得：F拉=
mMg
m+M
=
mg
1+
m
M
；
當M＞＞m時，即當砝碼和盤的總重力要遠小于小車的重力，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力．
②A、平衡摩擦力時，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，是小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動．故A錯誤．
B、每次改變小車的質(zhì)量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故B正確．
C、實驗時，應(yīng)先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理．故C錯誤．
D、小車運動的加速度是利用打點計時器測量，如果用天平測出m以及小車質(zhì)量M，直接用公式a=
mg
M
求出，這是在直接運用牛頓第二定律計算的，而我們實驗是在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系．故D錯誤．
故選B．
③當盤及盤中砝碼質(zhì)量較大時，a-F圖象發(fā)生彎曲，這是由于沒有保證小車質(zhì)量遠大于盤及盤中砝碼質(zhì)量造成的，如圖2所示．由圖3可知，圖線沒過原點，當F≠0時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消呢這是由于沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的．
（2）①兩個滑動變阻器都能保證安全，為方便實驗操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器R1′．
②根據(jù)電路圖連接實物電路圖如圖所示．
③根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖，把滑片移到最左端，把電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱阻值為R1，移到滑動變阻器滑片到合適位置，讀出毫安表示數(shù)I1；保持滑動變阻滑片位置不變，調(diào)整變阻箱阻值為R2，讀出此時微安表示數(shù)I2；
④滑動變阻器阻值很小，電阻箱阻值很大，在實驗過程中認為分壓電路電壓不變，設(shè)為U，則U=I1（r+R1），U=I2（r+R2），
解得：r=
I2R2-I1R1
I1-I2
．
故答案是：（1）m＜＜M；（2）B；（3）小車質(zhì)量M沒有遠大于盤及盤中砝碼的質(zhì)量m；沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（2）①R1′；②電路圖如圖所示；③R1、I1；R2、I2；④r=
I2R2-I1R1
I1-I2
．
點評：（1）教科書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚．
（2）本實驗采用等效替代的方法來測量微安表內(nèi)阻，要控制條件：第一次滑動變阻器R′，調(diào)整電阻箱R為零．而第二次變阻器不動，調(diào)節(jié)電阻箱．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?開封一模）（1）在“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)采用圖1所示裝置的實驗方案，他想用沙和沙桶的總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，他使長木板左端抬起一個合適的角度，平衡摩擦力．你認為在實驗中還應(yīng)該使
小車質(zhì)量遠大于沙和沙桶的總質(zhì)量．
小車質(zhì)量遠大于沙和沙桶的總質(zhì)量．

如圖2所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間問隔為T，距離如圖．則打C點時小車的速度表達式為（用題中所給物理量表示）
△x2+△x3
2T
△x2+△x3
2T
；要驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系，除了要測量沙和沙桶的總重力、測量小車的位移、速度外，還要測出的物理量有
小車質(zhì)量
小車質(zhì)量
．

（2）用上面的裝置也可以做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗，以下是某一實驗小組記錄的部分實驗數(shù)據(jù)．淆你根據(jù)表格中數(shù)據(jù)．在如圖中取合適的坐標系作圖象，尋找加速度和質(zhì)量的關(guān)系．
他們實驗時沙和沙桶的質(zhì)量始終沒有變化．
次數(shù) 小車質(zhì)量M/g 加速度
1
M
/kg-1
1 200 1.91 5.00
2 250 1.71 4.00
3 300 1.50 3.33
4 350 1.32 2.86
5 400 1.12 2.50
6 450 1.00 2.22
7 500 0.90 2.00
根據(jù)圖象判斷，實驗產(chǎn)生誤差的最主要原因是：
未能滿足小車質(zhì)量遠大于沙和砂桶的總質(zhì)量．
未能滿足小車質(zhì)量遠大于沙和砂桶的總質(zhì)量．
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

實驗題：
（1）建筑、橋梁工程中所用的金屬材料（如鋼筋鋼梁等）在外力作用下會伸長，其伸長量不僅與拉力的大小有關(guān)，還與金屬材料的橫截面積有關(guān)，人們發(fā)現(xiàn)對同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個常量，這個常量叫做楊氏模量．用E表示，即E=(
F
S
)/(
△L
L
)；某同學(xué)為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材：不同粗細不同長度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測微器；游標卡尺；米尺；天平；固定裝置等，設(shè)計的實驗如圖所示．
該同學(xué)取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點，其中點發(fā)生了一個微小下移h．用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D；用游標卡尺測得微小下移量為h；用米尺測得金屬絲的原長為2L；用天平測出重物的質(zhì)量m（不超量程）．
①在一次測量中：
a．螺旋測微器如圖甲所示，其示數(shù)為
 
mm；
b．游標卡尺如圖乙所示，其示數(shù)為
 
mm；
②用以上所測物理量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達式為E=
 
．
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（2）在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，備有下列器材：
干電池E（電動勢約為1.5V，內(nèi)電阻小于1.0Ω）；  電流表G（滿偏電流3mA，內(nèi)阻Rg=10Ω）；
電流表A（0-0.6A，內(nèi)阻0.1Ω）；    滑動變阻器R1（0-20Ω，10A）；
滑動變阻器R2：（0-100Ω，1A）；    定值電阻R3=990Ω；      開關(guān)、導(dǎo)線若干
①為方便且能較準確地進行測量，其中應(yīng)選用的滑動變阻器是
 
（填寫字母代號）
②請在線框內(nèi)畫出你利用本題提供的器材所設(shè)計的測量電池電動勢和內(nèi)阻的實驗電路圖．
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③上圖為某-同學(xué)根據(jù)他所設(shè)計的實驗繪出的I1：I2圖線（I1為電流表G的示數(shù)；I2為電流表A的示數(shù)），由圖線可求得被測電池的電動勢E=
 
V；內(nèi)電阻r=
 
Ω

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年山東省日照市高三5月階段訓(xùn)練理科綜合物理試卷（解析版） 題型：實驗題

(13分)請完成以下兩個小題。

（1）在“探究恒力做功與物體的動能改變量的關(guān)系”的實驗中備有下列器材：A.打點計時器;B天平;C.秒表;D.低壓交流電源;E.電池;F.紙帶;G細線、砝碼、小車、砝碼盤; H.薄木板。

其中多余的的器材是            ;缺少的器材是                   。

‚測量時間的工具是                ;測量質(zhì)量的工具是               。

ƒ如圖所示是打點計時器打出的小車(質(zhì)量為m）在恒力F作用下做勻加速直線運動的紙帶，測量數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中，打點計時器的打點周期為T。請分析，利用這些數(shù)據(jù)能否驗證動能定理?若不能，請說明理由;若能，請說出做法，并對這種做法做出評價。

（2）熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件，現(xiàn)在伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整。已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約40Ω～50Ω。熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的水瓶（圖中未畫出）、電源（3V、內(nèi)阻可忽略）、直流電流表（內(nèi)阻約1）、直流電壓表（內(nèi)阻約5kΩ）、滑動變阻器（0～10）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。

圖中，a、b、c三條圖線能反映出熱敏電阻的伏安特性的曲線是          。

‚在答題紙的虛線框中畫出實驗電路圖（熱敏電阻在虛線框中已畫出），要求測量誤差盡可能小。

ƒ根據(jù)電路圖，在答題紙中的實物圖上連線。

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年重慶市九校聯(lián)考高三（上）期末物理試卷（解析版） 題型：解答題

實驗題：
（1）在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時，采用如圖1所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示．
①當M與m的大小關(guān)系滿足______時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．
②某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是______．
A．平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源
D．用天平測出m以及小車質(zhì)量M，小車運動的加速度可直接用公式a=求出
③另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當，這兩組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象分別如圖2和圖3所示，其原因分別是：
圖1：______；
圖2：______．
（2）為較精確地測量一只微安表的內(nèi)阻，要求按照圖4給出的電路進行測量．實驗室中可供選擇的器材如右表所示．實驗中為了安全，電阻箱R的阻值不能取為零，只能為適當大小的阻值．則：
器      材規(guī)      格
待測微安表量程200μA，內(nèi)阻約1kΩ
電阻箱R阻值1Ω～9999Ω
滑動變阻器R1′阻值0～50Ω
滑動變阻器R2′阻值0～1kΩ
電源電動勢6V，內(nèi)阻不計
電鍵一只、導(dǎo)線若干
①實驗中滑動變阻器應(yīng)選用______．
②將實物圖如圖5連成實驗電路．      
③簡述所需測量和記錄的物理量：______．
④用這些物理量表示內(nèi)阻的測量值：______．

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