Question

（1）①某同學設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質量m關系的實驗，圖中（甲）為實驗裝置簡圖．他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為下列說法中正確的是

 

（選填字母代號）．
A．實驗時要平衡摩擦力                B．實驗時不需要平衡摩擦力
C．鉤碼的重力要遠小于小車的總重力    D．實驗進行時應先釋放小車再接通電源
②如圖（乙）所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數點（每打5個點取一個計數點），其中L₁=3.07cm，L₂=12.38cm，L₃=27.87cm，L₄=49.62cm．則打C點時小車的速度為

 

m/s，小車的加速度是

 

m/s²．（計算結果均保留三位有效數字）

（2）①某實驗小組在“測定金屬電阻率”的實驗過程中，正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數如圖所示，則它們的讀數值依次是

 

mm、

 

A、

 

V．

②已知實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為0～10Ω，電流表內阻約幾歐，電壓表內阻約20kΩ，電源為干電池（不宜在長時間、大功率狀況下使用），電源電動勢E=4.5V，內阻較小．則以下電路圖中，

 

（選填字母代號）電路為本次實驗應當采用的最佳電路，但用此最佳電路測量的金屬絲電阻仍然會比真實值偏

 

（選填“大”或“小”）．

③若已知實驗所用的電流表內阻的準確值R_A=2.0Ω，那么測量金屬絲電阻R_x的最佳電路應是圖中的

 

電路（選填字母代號）．此時測得電流為I、電壓為U，則金屬絲電阻R_x=

 

（ 用題中字母代號表示）．

Answer 1

分析：（1）探究加速度與拉力、質量間的關系，平衡摩擦力后，在鉤碼質量遠小于小車質量時，可以認為小車受到的拉力等于鉤碼重力；實驗時應先接通電源，再放開小車；
做勻變速直線運動的物體在某段時間內的平均速度等于該時間中間時刻的瞬時速度；由△x=at²可以求出加速度．
（2）①螺旋測微器固定刻度示數與可動刻度示數之和是螺旋測微器的示數；由圖示電表確定電表量程與分度值，讀出電表示數；
②根據待測電阻與電表內阻間的關系確定電流表的接法，然后選擇實驗電路，根據實驗電路分析實驗誤差；
③在已知電流表內阻的情況下，可以采用電流表內接法，由串聯(lián)電路特點及歐姆定律可以求出待測電阻阻值．

解答：解：（1）①探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質量m關系的實驗中，
A、實驗時需要平衡摩擦力，平衡摩擦力后，小車受到的拉力等于鉤碼的重力，故A正確，B錯誤；
C、當鉤碼的重力要遠小于小車的總重力時，小車受到的拉力等于鉤碼重力，故C正確；
D、實驗進行時應先接通電源再放開小車，故D錯誤；故選AC．
②計數點間的時間間隔t=0.02s×5=0.1s，v_C=

BD

2t

=

L3-L1

2t

=

27.87cm-3.07cm

2×01s

=124cm/s=1.24m/s；
加速度a=

DE-AB

3t2

=

L4-L3-L1

3t2

=

49.62cm-27.87cm-3.07cm

3×(0.1s)2

≈623cm/s²=6.23m/s²；
（2）①由圖甲所示可知，螺旋測微器固定刻度示數是0.5mm，可動刻度示數是49.9×0.01mm=0.499mm，則螺旋測微器示數為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，示數為0.42A；電壓表量程是0～3V，分度值是0.1V，示數為2.25V；
②待測電阻阻值R=

U

I

=

2.25V

0.42A

≈5.4Ω，電流表內阻約幾歐，電壓表內阻約20kΩ，相對來說電壓表內阻遠大于待測電阻值阻值，
電流表應采用外接法，應選A所示實驗電路；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值．
③已知實驗所用的電流表內阻的準確值R_A=2.0Ω，那么測量金屬絲電阻R_x的最佳電路應是圖中的B電路；
由歐姆定律可得：R_A+R_X=

U

I

，R_X=

U

I

-R_A；
故答案為：（1）①AC；②1.24，6.22；（2）①0.999，0.42，2.25；②A，��；③B，

U

I

-R_A．

點評：螺旋測微器固定刻度與可動刻度所示之和是螺旋測微器的示數，螺旋測微器需要估讀；對電流表與電壓表讀數時，要先確定電表的量程與分度值，然后讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直．