Question

（1）用如圖1所示裝置探究“加速度與力的關(guān)系”，已知砂和砂捅的總質(zhì)童為m，小車(chē)的質(zhì)量為M，實(shí)驗(yàn)中用砂和秒桶總重力韻大小作為細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)?yán)�力的大�。?br />①實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是

 

A．M=40g，m=10g、20g、30g、40g、50g
B．M=100g，m=10g、20g、30g、40g、50g
C．M=500g，m=10g、20g、30g、40g、50g
D．M=500g，m=30g、60g、90g、120g、150g
②本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)在釋放小車(chē)

 

（選填“之前”或“之后”）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．圖2所示為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，A、B、C、D、E為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz．則
小車(chē)加速度a=

 

m/sZ．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
③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(cè)量得到的a-F圖象，可能是圖3中的

 

圖線(xiàn)． （選填“甲”、“乙”或“丙”）

（2）在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中
①用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)為

 

mm；
②用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx，實(shí)驗(yàn)所用器材為：
電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）?
電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）
電池組（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約1Ω）
滑動(dòng)變阻器R（0-20Ω，額定電流2A）
開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干
利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0.10	0.30	0.70	1.00	1.50	1.70	2.30
I/A	0.02	0.06	0.15	0.21	0.29	0.33	0.45

根據(jù)上表可以計(jì)算出Rx=

 

Ω，可推得測(cè)量Rx采用的電路是圖

 

（選填“乙”或“丙”）
③本實(shí)驗(yàn)關(guān)于誤差的說(shuō)法正確的有

 

A．螺旋測(cè)微器是非常精密的儀器，測(cè)量金屬絲直徑時(shí)不存在誤差
B．由于電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差
C．實(shí)驗(yàn)中通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，是為了減少因溫度變化而帶來(lái)的誤差
D．用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差．

Answer 1

分析：（1）①探究“加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，當(dāng)小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶質(zhì)量時(shí)，可近似認(rèn)為小車(chē)受到的拉力等于砂和砂桶的重力，據(jù)此分析答題；
②實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源，再釋放小車(chē)；根據(jù)圖示紙帶數(shù)據(jù)，應(yīng)用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論△x=at²求出加速度；
③實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，如果不平衡摩擦力，小車(chē)所受合力將小于砂和砂桶的重力，a-F圖象在F軸上有截距，分析圖示圖象答題．
（2）①螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)；
②根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出金屬絲的電阻，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇實(shí)驗(yàn)電路；
③實(shí)驗(yàn)誤差分為偶然誤差與系統(tǒng)誤差，根據(jù)對(duì)誤差產(chǎn)生原因的掌握和減小誤差措施的掌握分析答題．

解答：解：（1）①實(shí)驗(yàn)時(shí)要保證小車(chē)質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量m，由所給數(shù)據(jù)可知，C組數(shù)據(jù)符合要求，最合理，故選C；
②實(shí)驗(yàn)中應(yīng)在釋放小車(chē)之前接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．由題意可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：
t=0.02s×5=0.1s，
小車(chē)的加速度為：
a=

x4-x1

3t2

=

DE-AB

3t2

=

0.0390m-0.0240m

3×(0.1s)2

=0.50m/s²；
③實(shí)驗(yàn)時(shí)如果沒(méi)有平衡摩擦力，小車(chē)受到的合力將小于砂和砂桶的重力，只有當(dāng)砂和砂桶質(zhì)量大到一定程度時(shí)，小車(chē)才有加速度，a-F圖象在F軸上有截距，由圖示圖象可知，圖線(xiàn)丙是小車(chē)的a-F圖線(xiàn)．
（2）①由圖示螺旋測(cè)微器可知，固定刻度為0mm，可動(dòng)刻度示數(shù)為：39.9×0.01mm=0.399mm；
②由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在誤差運(yùn)行范圍內(nèi)，電流與電壓成正比，比值為5，則電阻阻值為5Ω，實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表應(yīng)采用外接法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，由圖示可知，應(yīng)選用圖乙所示電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
③A、雖然螺旋測(cè)微器是非常精密的儀器，但測(cè)量金屬絲直徑時(shí)仍存在誤差，故A錯(cuò)誤；
B、由于電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差，不是偶然誤差，故B錯(cuò)誤；
C、實(shí)驗(yàn)中通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，是為了減少因溫度變化而帶來(lái)的誤差，故C正確；
D、用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差，故D正確；
故選CD．
故答案為：（1）①C；②之前；0.50；③丙；（2）①0.399；②5；③CD．

點(diǎn)評(píng)：（1）掌握驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、掌握根據(jù)紙帶處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法即可正確解題；
（2）螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)，螺旋測(cè)微器需要估讀．