Question

（1）測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置如圖所示，長木板處于水平，裝砂的小桶通過細(xì)線繞過定滑輪與木塊連接，細(xì)線的長度大于桌面的高度，木塊可以拖動紙帶運動，打點計時器在紙帶上打下一系列的點．
實驗時接通打點計時器的電源，放手后，裝砂小桶帶動木塊一起運動，小桶與地面接觸之后，木塊還要在木板上繼續(xù)運動一段距離后停下，打點計時器在紙帶上打下一系列的點，如圖所示．紙帶的左端與木塊相連，并用虛線框標(biāo)出了A、B兩個區(qū)域，為了求得木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，應(yīng)選取

 

區(qū)域的數(shù)據(jù)計算出木塊運動的加速度的大�。ㄓ胊表示），由此計算動摩擦因數(shù)的公式是μ=

 

．

（2）小明設(shè)計了如圖所示的電路測量電壓表的內(nèi)阻R_V，所用器材有：
待測電壓表V，量程為3V，內(nèi)阻R_V約3kΩ
電流表A，量程為2mA，內(nèi)阻R_A約0.1Ω
滑動變阻器R最大阻值50Ω，額定電流1.5A
電源E電動勢為6V，內(nèi)阻約0.5Ω

（a）小明設(shè)計的電路

 

（填“能”或“不能”）測出電壓表的內(nèi)阻．若能，請將圖中的實物連接成實驗電路；若不能，請改造這個電路，利用這些器材測量電壓表的內(nèi)阻，并將圖中的實物連接成實驗電路．
（b）說明實驗應(yīng)該測的物理量有

 

，電壓表內(nèi)阻的計算式R_V=

 

．

Answer 1

分析：（1）小桶落地后，木塊僅在滑動摩擦力作用下做勻減速運動，求出此時的加速度結(jié)合牛頓第二定律即可求解動摩擦因數(shù)；
（2）電源電動勢是6V，若按照小明的連接方式接入，則電壓表上的電壓將超過量程，將滑動變阻器應(yīng)用分壓式，根據(jù)歐姆定律求解內(nèi)阻R_v的表達(dá)式．

解答：解：（1）木塊先在細(xì)線拉力和滑動摩擦力作用下做勻加速運動，當(dāng)小桶落地后，木塊僅在滑動摩擦力作用下做勻減速運動，滑動摩擦力f=μmg，若能求出此時的加速度，根據(jù)牛頓第二定律即可求解μ，所以應(yīng)選取B區(qū)域的數(shù)據(jù)計算出木塊運動的加速度，則a=

μmg

m

，解得μ=

a

g

．
（2）電源電動勢是6V，若把電壓表和電流表及滑動變阻器串聯(lián)接入電源，則電壓表所占電壓大于3V，超過電壓表的量程，所以小明設(shè)計的電路不能測出電壓表的內(nèi)阻．
應(yīng)將限流式電路改成分壓式電路，如圖所示：

調(diào)節(jié)滑動變阻器，測出電壓表的示數(shù)U和電流表示數(shù)I，則R_V=

U

I

故答案為：（1）B；

a

g

；（2）（a）不能 （b）電壓表的示數(shù)U和電流表示數(shù)I；

U

I

點評：本題考查了實驗設(shè)計評價、設(shè)計實驗電路測電阻、連接實物電路圖等問題，實驗設(shè)計對學(xué)生來說難度較大，一定要加強實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)．