Question

（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來(lái)驗(yàn)證“加速度與力的關(guān)系”．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連在車(chē)的左端．將數(shù)字測(cè)力計(jì)固定在小車(chē)上，小車(chē)放在長(zhǎng)木板上．在數(shù)字測(cè)力計(jì)的右側(cè)拴有一細(xì)線，細(xì)線跨過(guò)固定在木板邊緣的定滑輪與一重物相連，在重物的牽引下，小車(chē)在木板上加速運(yùn)動(dòng)，數(shù)字測(cè)力計(jì)可以直接顯示細(xì)線拉力的大�。�
①采用數(shù)顯測(cè)力計(jì)測(cè)量細(xì)線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比______（填選項(xiàng)前的字母）
A．可以不用平衡摩擦力
B．直接測(cè)量小車(chē)（包括測(cè)力計(jì)）所受的拉力，可以減少誤差
C．利用此實(shí)驗(yàn)裝置不用測(cè)量重物的質(zhì)量
D．重物的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)和數(shù)顯測(cè)力計(jì)的總質(zhì)量
②圖乙是某同學(xué)在此實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶，其中兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50H_Z，則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a=______m/s²．
③保持小車(chē)和數(shù)字測(cè)力計(jì)的總質(zhì)量一定，改變鉤碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度．采用圖象法處理數(shù)據(jù)．請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出a-F圖象．
④試分析上圖中圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因：
______
（2）在“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，備有如下器材：
A．干電池
B．電流表（0～0.6A、內(nèi)阻約0.1Ω）
C．靈敏電流計(jì)G（滿偏電流Ig=200μA、內(nèi)阻r_g=500Ω）
D．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω、2.0A）
E．電阻箱R
F．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
①由于沒(méi)有電壓表，需要把靈敏電流計(jì)G改裝成量程為2V的電壓表，需串聯(lián)一個(gè)阻值為_(kāi)_____Ω的電阻．
②改裝后采用如圖甲所示電路進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)?jiān)谝覉D上完成實(shí)物連線．

③在閉合開(kāi)關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)
至______（填“a端”、“中央”或“b 端”）．
④丙圖為該實(shí)驗(yàn)繪出的I₁-I₂圖線（I₁為靈敏電流計(jì)G的示數(shù)，I₂為電流表A的示數(shù)），由圖線可求得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=______ V，內(nèi)電阻r=______Ω．

Answer 1

【答案】分析：（1）題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，只有平衡摩擦力后細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力才為小車(chē)受到的合力，采用數(shù)顯測(cè)力計(jì)后可以直接讀出細(xì)線的拉力，因此不再需要測(cè)出重物的質(zhì)量，也不需要滿足重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的條件，再就是應(yīng)明確a-F圖線不過(guò)原點(diǎn)的含義．
（2）題的難點(diǎn)是根據(jù)閉合電路歐姆定律寫(xiě)出兩電流表之間的關(guān)系式，然后整理出與間的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)圖象求出斜率和截距，再聯(lián)立求解即可．
解答：解：（1）①采用數(shù)顯測(cè)力計(jì)測(cè)量細(xì)線拉力與用重物重力代替拉力的方法相比，可以直接測(cè)量出小車(chē)（包括測(cè)力計(jì)）所受的拉力，不需要再滿足重物的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)和數(shù)顯測(cè)力計(jì)的總質(zhì)量的條件，也不需要測(cè)量重物的質(zhì)量，從而減少了實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，故BC正確，D錯(cuò)誤，
但仍需要平衡摩擦力，否則細(xì)線拉力就不是小車(chē)受到的合力，故A錯(cuò)誤．
②取計(jì)數(shù)點(diǎn)2到6研究，=（2.14+2.53）cm=4.67cm，=（2.92+3.31）cm=6.23cm，t=2×0.1s=0.2s，由△S=a得a==0.39m/
③根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出a-F圖象如圖所示，

④由圖象知當(dāng)拉力不為零時(shí)加速度a=0小車(chē)仍未動(dòng)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有平衡摩擦力或木板的傾角太�。�
（2）①根據(jù)歐姆定律有U=．（+R），解得R=9500Ω，即需串聯(lián)一個(gè)阻值為9500Ω的電阻．
②實(shí)物連線如圖

③閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片運(yùn)動(dòng)a端，以使電路中的電流最小而保護(hù)電流表．
④根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=（+）r+．（+R），可=-+，根據(jù)圖象求出縱軸截距為147μA，=147A，圖象斜率大小為K=80，即=80，兩式聯(lián)立解得r=0.80Ω（0.80～0.87均可），E=1.47V（1.46～1.49均可）
故答案為（1）①BC，②0.39 ③如圖，④沒(méi)有平衡摩擦力或木板的傾角太�。�
        （2）①9500，②如圖，③a端，④1.47V（1.46～1.49均可），0.80Ω（0.80～0.87均可）．
點(diǎn)評(píng)：求解實(shí)驗(yàn)題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，在遇到需要根據(jù)圖象求解的問(wèn)題時(shí)，要先根據(jù)物理規(guī)律寫(xiě)出表達(dá)式，再整理出縱軸物理量與橫軸物理量間的函數(shù)式，并由圖象求出斜率和截距，解方程即可．