Question

I．下列實(shí)驗(yàn)中，沒有系統(tǒng)誤差的是______
A．在探究a與M、F之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，用沙和沙桶的重力大小代替繩子的拉力
B．在測(cè)定金屬絲的電阻率實(shí)驗(yàn)中電流表外接法測(cè)量金屬絲的電阻
C．在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中用逐差法測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的加速度
D．在驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)中，重錘減少的重力勢(shì)能等于重錘增加的動(dòng)能
II．在探究“牛頓第二定律”時(shí)，某小組設(shè)計(jì)雙車位移比較法來探究加速度與力的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，將兩個(gè)帶滑輪的長木板并排固定放置，選取兩輛完全相同的小車A和B，兩小車后的剎車線穿過尾端固定板，由安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行控制（未畫出剎車系統(tǒng)）．通過改變砝碼盤中的砝碼來改變拉力大小．
（1）在實(shí)驗(yàn)中怎樣得到兩車加速度的比例關(guān)系？
（2）為了使繩子的拉力成為小車受到的合外力，在實(shí)驗(yàn)中必須做的操作是：______

III．現(xiàn)要測(cè)量某一待測(cè)電阻R_x的阻值，給定的器材有：
A．待測(cè)電阻R_x；阻值約為200Ω
B．電源E；電動(dòng)勢(shì)約為3.0V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)
C．電流表A₁；量程為0～10mA，內(nèi)電阻r₁=20Ω
D．電流表A₂：量程為0～20mA，內(nèi)電阻約為8Ω
E．定值電阻R：阻值R=80Ω
F．單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干．
（1）為了盡量準(zhǔn)確測(cè)量電阻R_x值，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路原理圖．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出測(cè)量R_x的表達(dá)式并說明各符號(hào)的含義：R_x______．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ系統(tǒng)誤差是由實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)造成的，分析各實(shí)驗(yàn)誤差來源，然后答題．
Ⅱ探究牛頓第定律實(shí)驗(yàn)，首先應(yīng)平衡摩擦力，使與小車相連的細(xì)線平行于木板平面，以減小實(shí)驗(yàn)誤差；
由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度公式可以推導(dǎo)出加速度與位移的關(guān)系，然后答題．
Ⅲ、（1）沒有電壓表，可以把定值電阻與待測(cè)電阻并聯(lián)，由歐姆定律求出電阻兩端電壓，
用電流表測(cè)出通過電阻的電流，然后由歐姆定律求出待測(cè)電阻阻值；為了準(zhǔn)確測(cè)出電阻阻值，
應(yīng)進(jìn)行多次測(cè)量求平均值，可以采用滑動(dòng)變阻器的分壓接法，據(jù)此作出實(shí)驗(yàn)電路圖；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)量的量，應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律求出待測(cè)電阻阻值．
解答：解：Ⅰ．A、在探究a與M、F之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，用沙和沙桶的重力大小代替繩子的拉力，
繩子對(duì)小車的拉力小于沙和沙桶的重力，存在誤差，這是系統(tǒng)誤差，A不符合題意；
B、在測(cè)定金屬絲的電阻率實(shí)驗(yàn)中電流表外接法測(cè)量金屬絲的電阻，由于電壓表的分流作用，電流的測(cè)量值大于真實(shí)值，實(shí)驗(yàn)存在誤差，這是系統(tǒng)誤差，B不符合題意，
C、在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中用逐差法測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的加速度，
實(shí)驗(yàn)誤差是由于測(cè)量位移而引起的，是偶然誤差，C不符合題意；
D、在驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)中，重錘減少的重力勢(shì)能等于重錘增加的動(dòng)能，
由于存在阻力，重錘減少的重力勢(shì)能大于重錘增加的動(dòng)能，
誤差是由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)引起的系統(tǒng)誤差，D不符合題意；故C正確．
Ⅱ．（1）小車由靜止釋放，做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，由位于公式可知，
小車的位移x=at²；兩小車同時(shí)釋放、同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，
則兩小車的位移之比==，由此可知，小車的加速度之比等于小車的位移之比，
實(shí)驗(yàn)中可以測(cè)出小車在相等時(shí)間內(nèi)的位移，則小車的加速度之比等于位移之比．
（2）為了使繩子的拉力成為小車受到的合外力，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)：①平衡摩擦力，
②調(diào)節(jié)滑輪的高度使?fàn)恳�小車的繩子與木板平面平行．
Ⅲ．（1）由所給的實(shí)驗(yàn)器材可知，只有兩個(gè)電壓表，沒有電壓表，
可以把定值電阻與待測(cè)電阻并聯(lián)，用量程大的電流表測(cè)測(cè)它們的并聯(lián)電流，
量程小的電流表測(cè)通過定值電阻的電流，由歐姆定律求出并聯(lián)電壓，
由并聯(lián)電路特點(diǎn)求出通過待測(cè)電阻的電流，然后由歐姆定律求出待測(cè)電阻阻值，
為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行多次測(cè)量求平均值，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，
實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．
（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，測(cè)出電流表A₁的示數(shù)是I₁，電流表A₂的示數(shù)是I₂，
電流表A₁與定值電阻R串聯(lián)，測(cè)定值電阻電流，待測(cè)電阻電壓U_X=U+U_A1=I₁R+I₁r₁，
電流表A₂測(cè)兩電阻的并聯(lián)電流，通過待測(cè)電阻的電流I_X=I₂-I₁，
待測(cè)電阻阻值R_X==R_X=．
故答案為：Ⅰ、C；Ⅱ、（1）測(cè)出小車在相等時(shí)間內(nèi)的位移，則小車的加速度之比等于位移之比；
（2）①平衡摩擦力，②調(diào)節(jié)滑輪的高度使?fàn)恳�小車的繩子與木板平面平行．
Ⅲ、（1）電路圖如圖所示；（2）．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道綜合實(shí)驗(yàn)題，考查了實(shí)驗(yàn)誤差分析、探究牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)的原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、設(shè)計(jì)測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，求電阻表達(dá)式等問題，是實(shí)驗(yàn)的�？紗栴}，但難度不是很大，熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題．