Question

（1）為檢測(cè)一個(gè)標(biāo)值為5Ω的滑動(dòng)變阻器，現(xiàn)可供使用的器材如下：
A．待測(cè)滑動(dòng)變阻器R_x，總電阻約5Ω
B．電流表A₁，量程0.6A，內(nèi)阻約0.6Ω
C．電流表A₂，量程3A，內(nèi)阻約0.12Ω
D．電壓表V₁，量程15V，內(nèi)阻約15kΩ
E．電壓表V₂，量程3V，內(nèi)阻約3kΩ
F．滑動(dòng)變阻器R，總電阻約20Ω
G．直流電源E，電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)
H．電鍵S、導(dǎo)線若干
①為了盡可能精確測(cè)定R_x的總電阻值，所選電流表為

 

（填“A₁”或“A₂”），所選電壓表為

 

（填“V₁”或“V₂”）；
②請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖甲，完成圖乙未完成的實(shí)物連線，使其成為測(cè)量電路；
③圖丙所示是用螺旋測(cè)微器測(cè)量待測(cè)滑動(dòng)變阻器所采用的電阻絲的直徑，則該電阻絲的直徑為

 

mm．

（2）光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)儀器．當(dāng)有物體從光電門通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)利用如圖1所示裝置探究物體的加速度與其質(zhì)量、所受合外力的關(guān)系，NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，l、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，測(cè)得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t₁和t₂．
①該實(shí)驗(yàn)中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時(shí)，保持M＞＞m，這樣做的目的是

 

②為了計(jì)算出小車的加速度，除了測(cè)量d、t₁和t₂之外，還需要測(cè)量

 

，若上述測(cè)量用x表示，則用這些物理量計(jì)算加速度的表達(dá)式為a=

 

；
⑤某同學(xué)經(jīng)過(guò)測(cè)量、計(jì)算得到如下表數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D2中作出小車的加速度與所受合外力的關(guān)系圖象；

組別	1	2	3	4	5	6	7
M/kg	0.58	0.58	0.58	0.58	0.58	0.58	0.58
F/N	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
a/m．s	0.13	0.17	0.26	0.34	0.43	0.51	0.59

④由圖象可以看出，該實(shí)驗(yàn)存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是：

 

．

Answer 1

分析：（1）題關(guān)鍵是根據(jù)根據(jù)歐姆定律求出電流最大值，從而選出電流表的量程，然后通過(guò)求比值

R   V

R   x

＞

R   x

R   A

確定電流表應(yīng)用外接法．
（2）的關(guān)鍵是弄清當(dāng)沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，繩子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，只有平衡好摩擦力繩子對(duì)小車的拉力才為小車受到的合力．

解答：解：（1）①由于電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，故電壓表應(yīng)選

V

2

，根據(jù)歐姆定律通過(guò)待測(cè)電阻的最大電流

I

m

=

U

R

=

3

5

A=0.6A，所以電流表應(yīng)選

A

1

．
②由于

R   V

R   x

＞

R   x

R   A

，所以電流表應(yīng)用外接法，實(shí)物圖如圖所示

③螺旋測(cè)微器讀數(shù)為d=1mm+20.8×0.01mm=1.208mm
（2）①根據(jù)牛頓第二定律可得當(dāng)m＜＜M時(shí)，繩子拉力F=mg，即保持M＞＞m的目的是繩子拉力約等于沙和沙桶總重力mg．
②為了計(jì)算出小車的加速度，除了測(cè)量d、t₁和t₂之外，還需要測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的距離（或小車由光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2所用的時(shí)間），
由

v

2 2

-v

2 1

=2ax可得，
a=

v 2 2 -v 2 1

2x

，

v

1

=

d

t   1

，

v

2

=

d

t   2

，
代入解得a=

d 2   (t 2 1 -t 2 2 )

2 xt 2 1 t 2 2

．（或由a=

△v

△t

=

v   2 -v   1

t

=

d t   2 - d t   1

t

=

d (t   1 -t   2 )

xt   1 t   2

）
③小車加速度與合外力圖象如圖所示

④由圖象可知，有橫軸截距說(shuō)明沒(méi)有完全平衡摩擦力（或木板傾角太小）．
故答案為（1）①

A

1

，

V

2

  ②如圖所示   ③1.208
        （2）①繩子拉力約等于沙和沙桶總重力mg，②兩光電門之間的距離（或小車由光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2所用的時(shí)間），

d 2   (t 2 1 -t 2 2 )

2 xt 2 1 t 2 2

或

d (t   1 -t   2 )

xt   1 t   2

，③如圖所示，④沒(méi)有完全平衡摩擦力（或木板傾角太小）．

點(diǎn)評(píng)：明確實(shí)驗(yàn)原理是解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵，對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)題目要通過(guò)電路計(jì)算來(lái)選擇電表以及變阻器的連接方法．