Question

（2013?馬鞍山三模）Ⅰ在《驗證力的平行四邊形定則》的實驗中，某同學的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮條與細繩的結點，OB和OC為細繩．圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖，則：
（1）圖乙中的F是力F₁和F₂合力的

理論值

；F′是力F₁和F₂合力的

測量值

．（填“測量值”或“理論值”）
（2）在實驗中，如果只將細繩換成橡皮筋，其它步驟沒有改變，那么實驗結果是否會發(fā)生變化？答：

不變

．（選填“變”或“不變”）
（3）本實驗采用的科學方法是
A．理想實驗法      B．等效替代法      C．控制變量法      D．建立物理模型法
Ⅱ使用多用電表測量電阻時，多用電表內部的電路可以等效為一個直流電源（一般為電池）、一個電阻和一表頭相串聯，兩個表筆分別位于此串聯電路的兩端．現需要測量多用電表內電池的電動勢，給定的器材有：待測多用電表，量程為60mA的電流表，電阻箱，導線若干．實驗時，將多用電表調至×1Ω擋，調好零點；電阻箱置于適當數值．完成下列填空：

（1）儀器連線如圖甲所示（a和b是多用電表的兩個表筆）．若兩電表均正常工作，則表筆a為

黑

（填“紅”或“黑”）色；
（2）若適當調節(jié)電阻箱后，圖乙中多用電表、電流表與電阻箱的示數分別如圖（a）、（b）、（c）所示，則多用電表的讀數為

14.0

Ω，電流表的讀數為

53

mA，電阻箱的讀數為

4.6

Ω．
（3）計算得到多用電表內電池的電動勢為

1.53

V．（保留3位有效數字）

Answer 1

分析：Ⅰ（1）實驗原理是通過比較理論值與實際值之間的關系，來驗證力的合成遵從平行四邊形定則，理論值是用平行四邊形畫出來的，真實值是與橡皮筋同線的那個力．
（2）在實驗中注意細線的作用是提供拉力，采用橡皮筋同樣可以做到；
（3）本實驗中采用了兩個力合力與一個力效果相同來驗證的平行四邊形定則，因此采用“等效法”，注意不同實驗方法的應用；
Ⅱ當用多用電表測電阻時，電源在表內，要使電流從圖中電流表正極流進，從負極流出，因此表筆a連接電源的正極，所以表筆a為黑色的．多用電表測電阻時讀數是表盤示數與倍率的乘積；電流表的讀數要注意量程．

解答：解：（1）理論值是用平行四邊形畫出來的，真實值是與橡皮筋同線的那個力．所以：F是理論值，F′是實際值．
（2）在實驗中細線是否伸縮對實驗結果沒有影響，故換成橡皮筋可以同樣完成實驗，故實驗結果不變；
故答案為：不變．
（3）實驗中兩次要求效果相同，故實驗采用了等效替代的方法，故ACD錯誤，B正確．
Ⅱ（1）多用電表在使用時必須使電流從紅表筆（正接線柱）流進，黑表筆（負接線柱）流出，串聯的電流表也必須使電流從正接線柱流進，負接線柱流出，所以可以判斷電流是從a表筆流出的為黑表筆．
（2）多用電表用×1倍率測量，讀數為：14.0Ω，電流表的量程是60mA，由圖示電流表可知其示數為53.0mA；
電阻箱的讀數為：0×100+0×10+4×1+6×0.1=4.6Ω．
（3）當表頭短接時電路電流最大為表頭的滿偏電流I_g=

E

r+R+rg

，將R_g取為r+r_g+R為多用電表的內阻，
當待測電阻等于R_g時，這時表頭半偏，表針指在歐姆表盤的中值上，所以R_g又稱為中值電阻．
當選擇×1倍率測量時中值電阻直接在歐姆表盤上讀數為15Ω．在（2）中多用電表外的電阻為多用電表的讀數14.0Ω，
干路電流是53.0 m A，則電源電動勢是E=I（R_內+R_外）=0.053×（15+14）=1.537V．
故答案為：Ⅰ（1）理論值；測量值；（2）不變；（3）B；
Ⅱ．（1）黑；（2）14.0；53.0；4.6；（3）1.53（或1.54）．

點評：要解答本題應熟練掌握實驗的目的及原理，根據實驗的原理分析實驗的數據．
由閉合電路的毆姆定律可得，電流與待測電阻不成比例，所以導致表盤的刻度不均勻．同時當表頭半偏時，所測電阻等于中值電阻．