Question

（2010?浙江模擬）Ⅰ．（1）圖1是探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)示意圖．根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，作出a-F圖線如圖2所示，圖線不經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的原因是

平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大

；平衡摩擦?xí)r，主要是平衡了

小車與木板

之間及

紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

之間的摩擦．

（2）幾位同學(xué)分析所得到的a-F圖線不是一條直線的原因后，重新設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)如圖3所示，滑塊M放在氣墊導(dǎo)軌上，并在滑塊上固定一個(gè)速度傳感器，力傳感器固定在另一水平臺(tái)子上，分別與兩臺(tái)電腦相連，氣墊導(dǎo)軌連上氣泵并調(diào)成水平．多次改變鉤碼m的質(zhì)量，由速度和力傳感器可以得到多組不同的加速度a、力F的值．則下列說(shuō)法中正確的是

A

A．由于空氣阻力及繩子與滑輪間的摩擦很小，可以得出a∝F的結(jié)論，圖線是傾斜的直線
B．力傳感器測(cè)得的力F=

mg

2

，在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)確保鉤碼的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M
C．除空氣阻力及繩子與滑輪間的摩擦力之外，動(dòng)滑輪C的質(zhì)量是實(shí)驗(yàn)最大的誤差來(lái)源
D．實(shí)驗(yàn)中測(cè)出加速度a的值不可能大于重力加速度g
Ⅱ．測(cè)量小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的電壓表是新到的，發(fā)現(xiàn)電壓表的兩個(gè)接線柱間被一根細(xì)裸銅線纏繞，其原因是

線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線，產(chǎn)生阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的安培力，從而減小指針的擺動(dòng)幅度，保護(hù)電表．

．
（2）下面表格是在實(shí)驗(yàn)時(shí)所記錄的數(shù)據(jù)．試在圖4的坐標(biāo)圖中畫出小燈泡I-U圖線，并在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．

I/A	0	0.15	0.22	0.26	0.30	0.33	0.36	0.38	0.40
U/V	0	0.25	0.50	0.75	1.00	1.25	1.50	1.75	2.00

（3）將該小燈泡與R=5.0Ω的標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián)在內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)E=3.0V的電源上時(shí)，小燈泡的電功率P=

0.43

W．

Answer 1

分析：Ⅰ（1）該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車，采用控制變量法研究．當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，研究小車的加速度和小車所受合力的關(guān)系．那么小車的合力怎么改變和測(cè)量呢？為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以把木板的左端適當(dāng)墊高，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力．
（2）由速度和力傳感器可以得到多組不同的加速度a、力F的值，可以不計(jì)動(dòng)滑輪的質(zhì)量，也不需要砝碼的質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．
Ⅱ（1）電壓表的兩個(gè)接線柱間被一根細(xì)裸銅線纏繞作用是保護(hù)電表．

解答：解：Ⅰ（1）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒(méi)過(guò)原點(diǎn)，當(dāng)F=0時(shí)，a≠0，也就是說(shuō)當(dāng)繩子上拉力為0時(shí)，小車的加速度不為0，說(shuō)明小車的重力沿斜面分力大于摩擦力，所以原因是實(shí)驗(yàn)前平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大．
平衡摩擦力主要是平衡了木板和小車之間及紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦．
（2）由速度和力傳感器可以得到多組不同的加速度a、力F的值，可以不計(jì)動(dòng)滑輪的質(zhì)量，也不需要砝碼的質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．實(shí)驗(yàn)中測(cè)出加速度a的值可能大于重力加速度g，故A正確；
故選：A．
Ⅱ、（1）線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線，產(chǎn)生阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的安培力，從而減小指針的擺動(dòng)幅度，保護(hù)電表．
（2）采用描點(diǎn)法匯出圖象，如圖：

為了電壓從零開(kāi)始，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，小燈泡為小電阻，所以電流表外接，電路圖如圖：

（3）將電阻R與電源整體當(dāng)作新電源，求解出該電源的路端電壓與電流關(guān)系表達(dá)式，在原圖上作出U-I圖象，此圖象與電燈的伏安特性曲線的交點(diǎn)，表示電燈實(shí)際工作狀態(tài)，讀出交點(diǎn)的電壓和電流，求出電燈的電功率．

由圖讀出小燈泡電壓約為1.3v，電流約為0.33A，則燈泡的功率P=UI≈0.43w
故答案為：（1）平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大；  小車與木板、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
（2）A
Ⅱ（1）線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線，產(chǎn)生阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的安培力，從而減小指針的擺動(dòng)幅度，保護(hù)電表．
（2）如圖所示
（3）約為0.43 w．

點(diǎn)評(píng)：此題電燈是非線性元件，電阻R≠

△U

△I

，本題的技巧是應(yīng)用數(shù)學(xué)方法，通過(guò)作圖求解電燈的電流．