Question

（1）圖l為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖．圖中A為小車，B為砝碼及砝碼盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50Hz交流電．小車A的質(zhì)量為m₁，砝碼及砝碼盤B的質(zhì)量為m₂．

①下列說法正確的是
A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源
C．本實(shí)驗(yàn)m₂應(yīng)遠(yuǎn)小于m₁
D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖象
②實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖象，可能是圖2中的______（選填“甲”、“乙”、“丙”）
③圖3為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出．由此可求得小車的加速度大小______m/s²．（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）
（2）①某實(shí)驗(yàn)小組在“測定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)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)如第34題圖4所示，則它們的讀數(shù)值依次是______mm、______A、______V．

②已知實(shí)驗(yàn)中所用的電流表內(nèi)阻約幾歐，電壓表內(nèi)阻約20kΩ，則本實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)當(dāng)采用第34題圖5中的______（填A(yù)或B），用此電路測量的金屬絲電阻比真實(shí)值偏______（選填“大”或“小”）．

③若已知實(shí)驗(yàn)所用的電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值為R_A=2.0Ω，那么能準(zhǔn)確測量金屬絲電阻R_x的電路應(yīng)選上圖中的______電路（填A(yù)或B）．若此時(shí)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）．若用米尺測得金屬絲的長度為L，用螺旋測微器測得金屬絲直徑為d，則該金屬絲的電阻率ρ=______（用π、d、L、R_x表示）．

Answer 1

【答案】分析：（1）①實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，然后再釋放小車；當(dāng)砝碼與砝碼盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砝碼與砝碼盤的質(zhì)量；根據(jù)牛頓第二定律分析答題．
②實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)平衡摩擦力，如果不平衡摩擦力，小車受到的合力小于繩的拉力，a-F圖象在F軸上有截距．
③小車做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可由△x=at²求解加速度．
（2）①螺旋測微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；先確定電表量程與分度值，然后讀出電表示數(shù)．
②根據(jù)歐姆定律求出金屬絲電阻，根據(jù)金屬絲電阻與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表的接法，然后選擇實(shí)驗(yàn)電路．
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(diǎn)及歐姆定律可以求出待測電阻阻值．
解答：解：（1）①A、假設(shè)木板傾角為θ，平衡摩擦力后f=mgsinθ=μmgcosθ，sinθ=μcosθ，由此可見，平衡摩擦力取決于斜面的傾角，與物體質(zhì)量無關(guān)，每次改變小車質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤；
B、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車，故B錯(cuò)誤；
C、只有當(dāng)砝碼及砝碼盤的m₂應(yīng)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量m₁時(shí)，可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砝碼及砝碼盤的重力，故C正確；
D、由牛頓第二定律F=m₁a，得a=，則a與成正比，在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖象，故D正確；故選CD．
②實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有平衡摩擦力，a-F圖象在F軸上有截距，由圖2所示圖象可知，圖象應(yīng)該是丙．
③計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=0.02s×5=0.1s，由△x=aT²得：a===0.50m/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(dòng)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==≈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(yuǎn)大于待測電阻值阻值，電流表應(yīng)采用外接法，應(yīng)選A所示實(shí)驗(yàn)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(shí)值．
③已知實(shí)驗(yàn)所用的電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值R_A=2.0Ω，那么測量金屬絲電阻R_x的最佳電路應(yīng)是圖中的B電路；由歐姆定律可得：R_A+R_X=，R_X=-2；電阻R_X=ρ=ρ，則ρ=．
故答案為：（1）①CD；②丙；③0.50；（2）①0.999；0.42；2.25；②A；��；③B；-2；．
點(diǎn)評：（1）會根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析分析為什么要平衡摩擦力和讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，且會根據(jù)原理分析實(shí)驗(yàn)誤差．紙帶的處理在高中實(shí)驗(yàn)中用到多次，需要牢固的掌握．
（2）螺旋測微器固定刻度與可動(dòng)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(shí)，要先確定電表的量程與分度值，然后讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．