Question

（1）如圖所示為“探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．圖（1）中小車A質(zhì)量為m₁，連接在小車后的紙帶穿過(guò)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B，它們均置于水平放置一端帶有定滑輪足夠長(zhǎng)的木板上，p的質(zhì)量為m₂，C為測(cè)力傳感器，實(shí)驗(yàn)時(shí)改變p的質(zhì)量，讀出測(cè)力器不同讀數(shù)F，不計(jì)繩與滑輪的摩擦．

①電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓為

 

流（選填“交、直”）

 

V
②下列說(shuō)法正確的是

 

A．一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板必須保持水平
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車
C．實(shí)驗(yàn)中m₂應(yīng)遠(yuǎn)小于m₁
D．測(cè)力計(jì)的讀數(shù)始終為

1

2

m₂g
③圖（2）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶上標(biāo)出了所選的四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出．由此可求得小車的加速度的大小是

 

m/s²．（交流電的頻率為50Hz，結(jié)果保留二位有效數(shù)字）
④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，如圖（2），他測(cè)量得到的a-F圖象是圖中的圖線

 

（2）用伏安法測(cè)量一定值電阻的實(shí)驗(yàn)，所用的器材及規(guī)格如下：
待測(cè)電阻R_X（約200Ω）                   直流毫安表（量程0-20mA，內(nèi)阻50Ω）
直流電壓表（量程0-3V，內(nèi)阻5kΩ）        直流電源（輸出電壓3V，內(nèi)阻可不計(jì)）
滑動(dòng)變阻器（0-15Ω，允許最大電流1A）    電鍵一只，導(dǎo)線若干．
①根據(jù)所給器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)電路，如圖（3），并在圖甲和圖乙中補(bǔ)畫(huà)出正確的連接線
②一同學(xué)按電路圖完成正確連接，在開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均無(wú)示數(shù)．現(xiàn)用多用電表檢查電路故障．已知5根導(dǎo)線及電路中1至10的各連接點(diǎn)接觸良好，電壓表和電流表均無(wú)故障．在開(kāi)關(guān)閉合時(shí)應(yīng)當(dāng)選用多用電表的

 

檔；在連接點(diǎn)1、10同時(shí)斷開(kāi)的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的

 

檔
③在開(kāi)關(guān)閉合情況下，若測(cè)得6、7兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì)，則表明滑動(dòng)變阻器

 

可能是

 

故障．

Answer 1

分析：（1）①正確解答本題需要掌握：了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和具體使用，尤其是在具體實(shí)驗(yàn)中的操作細(xì)節(jié)要明確．
②該實(shí)驗(yàn)必須要平衡摩擦；由于該實(shí)驗(yàn)的連接方式，小車是在繩的拉力下加速運(yùn)動(dòng)，故不要求重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量；由牛頓第二定律可求解測(cè)力計(jì)的讀數(shù)．
③根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²求解加速度．
④如果沒(méi)有平衡摩擦力的話，就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動(dòng)的情況．
（2）①由實(shí)驗(yàn)的要求及儀表可以得出合適的接法，根據(jù)原理圖可畫(huà)出實(shí)物圖；②根據(jù)電壓表及歐姆表的使用可以得出應(yīng)該采用的電表；③由電表的示數(shù)可找出故障原因．

解答：解：（1）①電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓為交流220V；
②A、該實(shí)驗(yàn)首先必須要平衡摩擦力，將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高，故A錯(cuò)誤；
B、為提高打點(diǎn)的個(gè)數(shù)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用都要求先接通電源后釋放小車，故B正確；
C、由于該實(shí)驗(yàn)的連接方式，重物和小車不具有共同的加速度，小車是在繩的拉力下加速運(yùn)動(dòng)，此拉力可由測(cè)力計(jì)示數(shù)獲得，不需要用重物的重力來(lái)代替，故不要求重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；
D、由于重物向下加速度運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律：m₂g-2F=m₂a，
解得：F=

m2g-m2a

2

，故D錯(cuò)誤；
故選：B．
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²，有：
△x=0.0339-0.0289=a×（0.1）²
解得：a=0.50m/s²
（4）若沒(méi)有平衡摩擦力，則當(dāng)F≠0時(shí)，a=0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為0，所以可能是圖中的圖線C．
故選：C．
（2）①實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用分壓接法、電流表外接法，故原理圖如圖；實(shí)物圖可根據(jù)原理圖畫(huà)出，注意電源的正負(fù)極及電表的正負(fù)極；
②因電路保持通路，故可以用電壓測(cè)兩端的電壓，判斷是否有故障；若電路斷開(kāi)，則可以直接用歐姆表測(cè)電阻，若阻值非常大，則為斷路；
③6、7間電壓接近電動(dòng)勢(shì)，則說(shuō)明電壓表直接接在了電源兩端，表明滑動(dòng)變阻器以外的電路都是完好的，可能是滑動(dòng)變阻器斷路；
故答案為：（1）①交、220V；②B；③0.50；④C；（2）①原理圖及實(shí)物圖所圖甲乙所示；②電壓；歐姆；③以外的電路都是完好的；滑動(dòng)變阻器斷路．

點(diǎn)評(píng)：（1）對(duì)于基本實(shí)驗(yàn)儀器，要會(huì)正確使用，了解其工作原理，為將來(lái)具體實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置和工作原理，我們不僅從理論上學(xué)習(xí)它，還要從實(shí)踐上去了解它，自己動(dòng)手去做做．第2問(wèn)選項(xiàng)C為易錯(cuò)選項(xiàng)，這個(gè)是課本參考實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)版，用這種方法可以準(zhǔn)確得到小車受到的合外力，而不需要用重物的重力來(lái)近似代替，是一個(gè)比課本參考方案更好的辦法，題目?jī)r(jià)值很高．
（2）力學(xué)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)在于分析電路的原理及注意事項(xiàng)；而電學(xué)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)在于儀表的選擇、接法的選擇及實(shí)物圖的連接及實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的分析．