Question

15．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，
（1）某同學(xué)在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖所示．請(qǐng)你指出該裝置中的兩處錯(cuò)誤或不妥之處：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用交流電源、實(shí)驗(yàn)中沒有平衡小車的摩擦力．
（2）若裝置正確，下列說法中正確的是ACD．
A．本實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法
B．操作時(shí)應(yīng)先釋放小車，后接通電源
C．在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應(yīng)作出a-$\frac{1}{m}$圖象

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/m•s-2	0.10	0.20	0.28	0.40	0.52

D．當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量時(shí)，才能近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小
（3）某同學(xué)測(cè)得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示：（小車質(zhì)量保持不變）
①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上作出a-F圖象．
②圖線不過原點(diǎn)的原因可能是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

Answer 1

分析 （1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源，而干電池是直流電源．接通電源前，小車應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，而在該圖中小車初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)；實(shí)驗(yàn)中長(zhǎng)木板水平放置，沒有平衡小車的摩擦力．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)逐項(xiàng)分析，得出正確答案．
（3）作出a-F圖線，通過F不等于零，a仍然為零，分析圖線不過原點(diǎn)的原因．

解答 解：（1）①電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是4-6V的低壓交流電，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是220V的交流電．所以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用交流電源；
②實(shí)驗(yàn)中水平放置，沒有平衡小車的摩擦力．摩擦力的存在會(huì)有比較大的實(shí)驗(yàn)誤差；
③小車初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)，這樣紙帶只能使用一部分，一方面造成浪費(fèi)，另一方面打下的紙帶太短．
（2）A、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系采用控制變量法，故A正確．
B、操作時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故B錯(cuò)誤．
C、在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應(yīng)作出a-$\frac{1}{m}$圖象，故C正確．
D、當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量時(shí)，才能近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小，故D正確．
故選：ACD．
（3）①圖象如下圖所示

②圖線不過原點(diǎn)的原因，由實(shí)驗(yàn)裝置圖中看到并未平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足，從而使力F極小時(shí)，物體不會(huì)運(yùn)動(dòng)；

故答案為：（1）①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用交流電源；②實(shí)驗(yàn)中沒有平衡小車的摩擦力；③小車初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)  （任意選兩個(gè)即可），
（2）ACD，（3）①如圖所示．②未平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足．

點(diǎn)評(píng) 物理學(xué)實(shí)驗(yàn)需要記原理，明方法，會(huì)處理數(shù)據(jù)，會(huì)誤差分析，會(huì)儀器選擇，并能綜合有關(guān)知識(shí)分析實(shí)際問題．