Question

（1）如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置．

①在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持

小車的質(zhì)量

不變，用鉤碼所受的重力作為

小車受到的合外力

，用DIS測小車的加速度．
②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量．在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）．分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是

在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比

．
③（單選）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

C

（A）小車與軌道之間存在摩擦    （B）導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
（C）所掛鉤碼的總質(zhì)量太大（D）所用小車的質(zhì)量太大
（2）某同學(xué)在做測金屬絲電阻率的實驗中，取一根粗細均勻的康銅絲，其中有兩個步驟是用螺旋測微器測出康銅絲的直徑d和用伏安法測量的康銅絲的電阻R．

①用螺旋測微器測量康銅絲直徑如丙圖所示，由圖可知其直徑為

1.880

mm．
②圖乙是測量康銅絲電阻的原理圖，根據(jù)原理圖在如圖甲所示的實物圖中補全未畫出的連線．
③閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片P移到

a端

（填“a端”或“b端”），利用上面的電路圖測出的電阻值比真實值

偏小

（填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

分析：（1）試驗是探究小車加速度a與合外力F之間的關(guān)系，應(yīng)采用控制變量法：保持小車的質(zhì)量不變．合外力F可用鉤碼受到的重力代替，變化鉤碼的個數(shù)，可改變合外力．在做試驗時要保證小車的質(zhì)量要遠遠大于鉤碼的質(zhì)量；
（2）①螺旋測微器的讀數(shù)為：主尺刻度+半刻度+可動刻度讀數(shù)，電路圖用分壓，電流表用外接；
②根據(jù)電路圖連接實物圖；
③安培表外接法測量值偏�。�

解答：解：（1）①試驗是探究小車加速度a與合外力F之間的關(guān)系，應(yīng)采用控制變量法：保持小車的質(zhì)量不變．小車受到的合外力F可用鉤碼受到的重力代替；
②a-F圖象是直線，表明在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比；
③數(shù)據(jù)處理時，設(shè)小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，則：F=mg
小車的加速度為：a=

F

M

=

mg

M

，這是理論值．
由牛頓第二定律：F=ma得：
對于小車個鉤碼組成的整體：a=

F

M+m

=

mg

M+m

，這是真實值．
所以：只有當(dāng)M＞＞m時：a=

F

M+m

=

mg

M+m

≈

mg

M

，a與F才成線性關(guān)系．
所以AB段明顯偏離直線的原因是m太大了．
A、圖象是從零點開始的，故小車與軌道間的摩擦力為零．故A錯誤．
B、圖象是從零點開始的，故小車與軌道間的摩擦力為零．導(dǎo)軌水平無影響．故B錯誤．
C、只有當(dāng)M＞＞m時：a=

F

M+m

=

mg

M+m

≈

mg

M

，a與F才成線性關(guān)系．所以AB段明顯偏離直線的原因是m太大了．故C正確．
D、只有當(dāng)M＞＞m時：a=

F

M+m

=

mg

M+m

≈

mg

M

，a與F才成線性關(guān)系．故小車質(zhì)量大更容易滿足M＞＞m．故D錯誤．
故選C；
（2））①螺旋測微器的讀數(shù)為：主尺刻度+半刻度+可動刻度讀數(shù)=1+0.5+38.0×0.01=1.880mm；
②電路如圖；

③電壓從零開始增加，故開始時接a端；
電壓值是真實的，由于電壓表的分流，電流偏大，故測量的電阻偏小．
故答案為：（1）①小車的質(zhì)量，小車受到的合外力，②在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，③C；
（2）①1.880（1.878-1.882均正確）；②電路連接如圖所示；③a端，偏�。�

點評：本題第一個實驗探究小車加速度與小車質(zhì)量以及合外力之間的關(guān)系需要用到控制變量法，注意是控制第三個量不變探究其余兩個量的關(guān)系，理解實驗中要求小車質(zhì)量M＞＞鉤碼質(zhì)量m的原因即可；第二個實驗關(guān)鍵明確測定金屬的電阻率實驗的原理、誤差來源．