Question

（1）在做“油膜法估測分子的大小”的實驗中簡要實驗步驟如下：
A．將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標紙下，數(shù)輪廓內的方格數(shù)（不足半格的舍去，多于半格的算一個），再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積S
B．將一滴油酸酒精滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上
C．用淺盤裝入約2cm深的水，然后用痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上
D．用公式d=V/S，求出薄膜厚度，即油酸分子直徑的大小
E．根據(jù)油酸酒精的濃度，算出一滴溶液中含油酸的體積V
F．用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內增加一定體積時的滴數(shù)
上述實驗步驟的合理順序是：

 

（2）為測出量程為3V，內阻約為2kΩ電壓表內阻的精確值．實驗室中可提供的器材有：
電阻箱R，最大電阻為9999.9Ω定值電阻r₁=5kΩ，
定值電阻r₂=10kΩ
電動勢約為12V，內阻不計的電源E
開關、導線若干．
實驗的電路圖如圖所示，先正確連好電路，再調節(jié)電阻箱R的電阻值，使得電壓表的指針半偏，記下此時電阻箱R有電阻值R₁；然后調節(jié)電阻箱R的值，使電壓表的指針滿偏，記下此時電阻箱R的電阻值R₂．
①實驗中選用的定值電阻是

 

；
②此實驗計算電壓表內阻R_V的表達式為R_V=

 

．
③若電源的內阻不能忽略，則電壓表內阻R_V的測量值將

 

．
A．偏大   B．不變     C．偏小      D．不能確定，要視電壓表內阻的大小而定．

Answer 1

分析：（1）將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測出1滴此溶液的體積．然后將1滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積．則用1滴此溶液的體積除以1滴此溶液的面積，恰好就是油酸分子的直徑．
（2）本題①的關鍵是明確定值電阻的作用是為保護電壓表，所以在電阻箱電阻為零時根據(jù)歐姆定律求出保護電阻的阻值即可；②題根據(jù)閉合電路歐姆定律列出兩種情況下的表達式即可求出電壓表內阻；③題的關鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，若電源內阻不能忽略，則電路中電流增大，內壓降變大，路端電壓變小，然后再根據(jù)歐姆定律即可得出電壓表的內阻比忽略電源內阻時小，從而得出結論．

解答：解：（1）“油膜法估測油酸分子的大小”實驗的原理是：將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測出1滴此溶液的體積V．將1滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，估出油酸薄膜的面積S．則油酸分子的直徑為d=

V

S

．所以實驗步驟合理的順序為：F、C、B、A、E、D．
（2）①設保護電阻的電阻為r，由歐姆定律應有：

RV

RV+r

E=3V，R_V=2kΩ，E=12V
代入數(shù)據(jù)解得：r=6kΩ，所以定值電阻應選r₁．
②結合實驗步驟，根據(jù)歐姆定律應有：
E=

U

2

+

U 2 (R1+r1)

RV

及：E=U+

U

RV

(R2+r1) 
聯(lián)立解得：R_V=R₁-2R₂-r₁；
③若電源的內阻不能忽略，由閉合電路歐姆定律可知，電流增大，電源的路端電壓減小，則②式中應滿足：
U+

U

RV

(R2+r1)＜

U

2

+

U 2 (R1+r1)

RV

，
解得：R_V＜R₁-2R₂-r₁；
所以測量值偏大，故A正確．
故選：A
故答案為：
（1）F、C、B、A、E、D；
（2）r₁；R₁-2R₂-r₁；A

點評：第1題關鍵理解并掌握實驗的原理：以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個靠著一個，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度．屬于簡單題．
第2題采用半偏法測量電壓表內阻，其原理是閉合電路歐姆定律．對有關電路的計算問題，要根據(jù)電路圖利用歐姆定律以及串并聯(lián)規(guī)律列式求解即可．