Question

（2011?安徽模擬）實驗題
I．在《探究求合力的方法》的實驗中，下列說法正確的是

BC

A．用三個已校好的彈簧秤才能完成此實驗
B．用兩個校好的彈簧秤就可以完成此實驗
C．用一個校好的彈簧秤也能完成此實驗
D．實驗中彈簧秤的外殼與紙面間的摩擦將會影響實驗的結(jié)果
II．在實驗室，小葉同學(xué)想測出某種材料的電阻率．
由于不知是何種材料，也不知其大約阻值，于是，他用多用電表先粗測該材料一段樣品的電阻，經(jīng)正確操作后，用×100”檔時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示，則他應(yīng)該換用

×1k

檔（填“×10Ω”或“×1k”）重新測量．換檔后，在測量前先要

歐姆調(diào)零

．
Ⅲ．（1）要測出II中所給材料樣品的電阻率，必須精確測出該段樣品的阻值．除了導(dǎo)線和開關(guān)外，實驗室還備有以下器材可供選用：
電流表A₁，量程1A，內(nèi)阻r₁約0.5Ω
電流表A₂，量程30mA，內(nèi)阻r₂約200Ω
電壓表V₁，量程6V，內(nèi)阻R_V1等于20kΩ
電壓表V₂，量程10V，內(nèi)阻R_V2約30kΩ
滑動變阻器R₁，0～20Ω，額定電流2A
滑動變阻器R₂，0～2000Ω，額定電流1mA
電源E（電動勢為12V，內(nèi)阻r約2Ω）
請選擇合適的器材，設(shè)計出便于精確測量的電路圖畫在方框中．
其中滑動變阻器應(yīng)選

R₁

（2）若選用其中一組電表的數(shù)據(jù)，設(shè)該段圓柱形材料的長為L，直徑為d，由以上實驗得出這種材料電阻率的表達(dá)式為

πd2(U2-U1)  RV1

4U1L

，式中符號的含義為

U₁表示電壓表V₁的示數(shù)，U₂表示電壓表V₂的示數(shù)

Answer 1

分析：Ⅰ、探究求合力的方法的實驗要探究合力與兩個分力間的關(guān)系，故需要測量兩個分力；
Ⅱ、歐姆表中值電阻附近刻度相對比較均勻，讀數(shù)誤差��；歐姆表各個檔位共用一個刻度盤，每次換檔后都應(yīng)該校準(zhǔn)刻度，即重新調(diào)零．
Ⅲ、（1）為操作方便并得到較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，滑動變阻器選用較小阻值，采用分壓接法；由于電阻絲的電阻值較大，電流I≈

12V

10000Ω

=1.2mA，電流表量程太大，操作不方便，又由于電壓表V1內(nèi)阻已知，可當(dāng)作小量程電流表使用；
（2）根據(jù)電阻定律和歐姆定律分別列方程，聯(lián)立求解電阻率即可．

解答：解：Ⅰ、A、實驗“探究求合力的方法”通常要同時測量兩個分力，而合力單獨測量，故至少要兩個彈簧秤，故A錯誤；
B、實驗“探究求合力的方法”通常要同時測量兩個分力，故至少要兩個彈簧秤，故B正確；
C、實驗“探究求合力的方法”通常要同時測量兩個分力，但測分力的時候，用線代替其中的一個彈簧秤，然后再互換線和彈簧秤，拉到同一個固定點，這樣就得到分力的大小和方向了，即也可以用一個彈簧測力計，故C正確；
D、實驗中彈簧秤的外殼與紙面間的摩擦不影響橡皮條受到拉力的大小，故D錯誤；
故選BC．
Ⅱ、歐姆表中值電阻附近刻度相對比較均勻，指針指在中間附近時，讀數(shù)誤差小，故應(yīng)該選較大的倍率；
每次換擋后都應(yīng)該重新歐姆調(diào)零；
故答案為：×1k，重新調(diào)零（或歐姆調(diào)零）．
Ⅲ、（1）電路如圖
為使操作方便，滑動變阻器應(yīng)該選擇小電阻的，即選R₁
故答案為：R₁．
（2）根據(jù)歐姆定律，有
R=

U2-U1

I

其中
I=

U1

RV1

根據(jù)電阻定律，有
R=ρ

L

S

=ρ

L

1 4 πd2

解得：
ρ=

πd2(U2-U1)  RV1

4U1L

故答案為：

πd2(U2-U1)  RV1

4U1L

，U₁表示電壓表V₁的示數(shù)，U₂表示電壓表V₂的示數(shù)．

點評：本題關(guān)鍵要明確三個實驗的實驗原理，同時要明確實驗中系統(tǒng)誤差的來源；歐姆表刻度不均勻，讀數(shù)誤差大，只能粗測電阻，伏安法測電阻較為精確．