Question

【題目】小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究不同物體在木板上所受摩擦力的大小．將物體放置在水平的長木板上，物體與木板表面粗糙程度不變，導(dǎo)電性能良好的彈簧其右端與物體及滑動(dòng)變阻器滑片相連（不計(jì)滑片與滑動(dòng)變阻器線圈間的摩擦；滑動(dòng)變阻器的阻值隨長度均勻變化；探究過程中，滑片始終在、間），彈簧的左端固定在墻壁上．當(dāng)木板沿箭頭所示的方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體和木板間發(fā)生相對滑動(dòng)，物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，電流表的示數(shù)穩(wěn)定不變，物體和木板間的摩擦力也不變．換用質(zhì)量不同的物體，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)隨所放置物體的質(zhì)量的變化而變化，不同物體所受的摩擦力不同，滑動(dòng)變阻器的阻值也不同．若物體所受摩擦力與滑動(dòng)變阻器的阻值的關(guān)系如圖所示，電流表的量程為“”，電源電壓為．問：

當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片指向端時(shí)，為了保護(hù)電流表不致?lián)p壞，電阻的阻值至少為多大？

若電阻的阻值為，某一物體在木板上處于平衡狀態(tài)時(shí)，電流表的示數(shù)為，該物體所受的摩擦力是多少？

當(dāng)電路中電流表的示數(shù)變大時(shí)，不同的物體所受的摩擦力發(fā)生了什么變化？

Answer 1

【答案】；；的阻值變小，則物體所受摩擦力變大．

【解析】

（1）要保護(hù)電流表，則應(yīng)讓電路中電流不超過電流表的最大量程，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻為0時(shí)電流最大，則由歐姆定律可求得R0的最小值；

（2）由歐姆定律可求總電阻，再由串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可求得R1的阻值，由圖2可得出物體受到的摩擦力；

（3）由歐姆定律可知當(dāng)電流表示數(shù)變大時(shí)，R1的接入電阻的變化，則由圖2可知電阻的變化。

（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P指向b端時(shí)，R1的阻值為0此時(shí)R0的阻值最小值：；

（2）由歐姆定律可得電路的總電阻：，此時(shí)R1的接入電阻為：，根據(jù)圖像可知，物體所受的摩擦力f=5N；

（3）當(dāng)電路中電流表的示數(shù)變大時(shí)，R1的阻值變小，由圖像可知物體所受的摩擦力變大了；

答：（1）R0的最小值為5Ω；（2）該物體所受的摩擦力為5N；（3）R1的阻值變小，則物體所受摩擦力變大。