Question

（1）在追尋科學家研究足跡的過程中，某同學為探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系，采用了如圖（l）所示的“探究物體加速度與物體質(zhì)量、受力之間關(guān)系”的實驗裝置．
①實驗時，該同學想用鉤碼的重力表示滑塊受到的合力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為在實驗中應該采取的兩項措施是

平衡摩擦力

和

鉤碼的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量

；
②如圖（2）所示是實驗中得到的一條紙帶，其中 A、B、C、D、E、F 是連續(xù)的六個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為 T，相鄰計數(shù)點間距離已在圖中標出，測出小車的質(zhì)量為 M，鉤碼的總質(zhì)量為 m．從打 B 點到打 E 點的過程中，為達到實驗目的，該同學應該尋找

mg（

△x

2

+

△x

3

+

△x

4

）

  和

1

2

M(

△x   4 + △x   5 2t )

2

-

1

2

M(

△x   1 + △x   2

2t

)

2

之間的數(shù)值關(guān)系（用題中和圖中的物理量符號表示）．

（2）測量電阻器的電阻時，有下列器材可供選擇
A．待測電阻器（阻值約為5Ω）
B．電流表A₁（量程3mA，內(nèi)阻r₁=10Ω）
C．電流表A₂（量程0.6A，內(nèi)阻r₂約為1Ω）
D．電壓表V（量程6V，內(nèi)阻約3KΩ）
E．定值電阻R₁=990Ω
F．定值電阻R₂=9990Ω
G．滑線變阻器（最大阻值為4Ω，額定電流為0.5A）
H．電源（電動勢2V，內(nèi)阻約為1Ω）
I．導線、電鍵
①為盡可能多測幾組數(shù)據(jù)設計電路填在右圖方框中

如圖

．

②選擇的器材有

ABCEGHI

③計算Rx的表達式

R

x

=

I   1 (r   1 +R   1 )

I   2 -I   1

（用電表的讀數(shù)和定值電阻的阻值表示）

Answer 1

分析：（1）中平衡摩擦力后滑塊所受拉力才能為合力，只有滿足鉤碼總質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量時繩子拉力才近似等于鉤碼的重力．（2）題關(guān)鍵是應根據(jù)電壓表讀數(shù)要求排除電壓表，再根據(jù)歐姆定律計算應將電流表

A

1

與定值電阻

R

1

測量當做電壓表使用．

解答：解：（1）、①因為平衡摩擦力后滑塊所受的拉力就是合力，若滿足鉤碼的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量時，繩子拉力才近似等于鉤碼的重力，故在實驗中應該采取的兩項措施是：平衡摩擦力，鉤碼的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量．
②由動能定理可知為達到實驗目的，應探究mg（

△x

2

+

△x

3

+

△x

4

）和

1

2

M(

△x   4 + △x   5 2t )

2

-

1

2

M(

△x   1 + △x   2

2t

)

2

之間的數(shù)值關(guān)系．
（2）、①因電源電動勢為2V小于

1

3

電壓表量程，故不能使用電壓表，又因電流表

A

1

內(nèi)阻為定值，故可以改裝為電壓表，根據(jù)歐姆定律U=

I

1

．（

r

1

+

R

1

）=3V可知，應將

A

1

與

R

1

串聯(lián)使用，又滑動變阻器阻值太小應用分壓式接法，電路圖如圖所示

②根據(jù)上面分析知選擇的器材有ABCEGHI
③根據(jù)歐姆定律有

I

2

=

I

1

+

I   1 (r   1 +R   1 )

R   x

，解得

R

x

=

I   1 (r   1 +R   1 )

I   2 -I   1

故答案為（1）①平衡摩擦力，鉤碼的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量．
             ②mg（

△x

2

+

△x

3

+

△x

4

），

1

2

M(

△x   4 + △x   5 2t )

2

-

1

2

M(

△x   1 + △x   2

2t

)

2

        （2）①如圖
             ②ABCEGHI
             ③

R

x

=

I   1 (r   1 +R   1 )

I   2 -I   1

點評：通過電表的最小電流或最小電壓不能小于量程

1

3

，根據(jù)歐姆定律電流表與定值電阻串聯(lián)可以改裝為電壓表．