Question

I．如圖（1）所示，在探究加速度與力、質量的關系的實驗中，用裝有沙子的小桶通過細線繞過定滑輪拉著小車在長木板上作勻加速直線運動．通過改變沙的質量的辦法來改變小車受到的作用力F，用打點計時器打出的紙帶測出小車的加速度a，得出若干組F和a的數據，然后根據測得的數據作出如圖（2）所示的a-F圖線，發現圖線既不過原點又不是直線，其可能的原因是______．
A．沒有平衡摩擦力，且小車質量較小
B．平衡摩擦力時，長木板的右端墊得過高，且小車的質量較大．
C．平衡摩擦力時，長木板的右端墊得過高，且沙子和小桶的質量較大
D．平衡摩擦力時，長木板的右端墊得過低，且沙子和小桶的質量較大
II．在測量一節干電池的電動勢和內電阻的實驗中，備有如下器材：
A．干電池E（電動勢約為1.5V，內電阻約為1Ω）
B．電流表A（量程為0.6A，內阻約為0.1Ω）
C．電流表G（滿偏電流為3mA，內阻Rg=10Ω）
D．滑動變阻器R₁（阻值范圍0～20Ω，額定電流2A）
E．滑動變阻器R₂（阻值范圍0～200Ω，額定電流1A）
E．定值電阻R₃=990Ω
G．開關和導線若干
（1）某同學為了完成實驗，設計了如圖所示的圖（3）、圖（4）兩種參考電路，其中合理的是______．（填“3“或“4”）
（2）為了能方便準確地進行測量，其中應選擇的滑動變阻器是______（填“R₁”或“R₂”）．
（3）如圖（5）所示，是某位同學根據他所設計的實驗測得的六組數據在I₁-I₂圖象上所描出的點（I₁為電流表G的示數，I₂為電流表A的示數）．請你在圖上畫出圖線，并由圖線求出電池的電動勢E=______V，內電阻r=______Ω．
III．如圖所示是一個多量程多用電表的簡化電路圖．測電流和測電壓各有兩個量程，還有兩個檔位用來測電阻．在進行電阻測量時，應將選擇開關S撥到______或______兩個位置；若測量電流時只有25mA和250mA．兩個量程，在某次測量時需要選擇250mA量程，應將選擇開關S撥到______位置．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ正確理解實驗原理，明確桶和砝碼的重力可以作為小車拉力的條件；在橫軸上有截距，說明當拉力大于0時物體的加速度等于0，即此時合力仍等于0，即沒有平衡摩擦力；圖象的彎曲是因為小車與沙子的質量不能遠小于小車的質量；
Ⅱ（1）根據兩種接法的誤差來源及誤差的大小情況去選擇接法；
（2）本實驗中滑動變阻器起限流作用，根據電流表及電源的性質可選出合適的滑動變阻器；
（3）用直線將各兩相連，圖象與縱軸的交點為電源的電動勢；圖象的斜率表示電源的內阻；
Ⅲ熟悉萬用表的原理，根據電表的結構選出歐姆表；由電流表的改裝知識可知電流表的量程．
解答：解：Ⅰ．  圖象在橫軸上有截距，說明當拉力較大時，物體仍沒有動，說明物體受到了摩擦力；故說明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力太小；本實驗中我們用沙桶的重力作為了拉力，但由于沙桶本身有質量，故繩子的拉力小于沙桶的重力；故測出的加速度將偏小，故A  D正確；
故選AD．
Ⅱ．（1）3接法中電動勢是準確，但由于電源與電流表相連，內電阻可等效為電源的內阻，由于電源的內電阻接近電流表的內阻，故導致內阻誤差過大，故只能選取方案4；  
    （2）本實驗中定值電阻應與電流表G串聯充當電壓表，故電流表只能用量程為0.6A；則電路中電阻只能小于R===2.5Ω；故為了準確和便于操作，滑動變阻器應用D（R₂）；
     （3）將各點用直線相連，圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢，故E=1.48V；圖象的斜率表示電源的內電阻
r==0.81Ω；（0.75---0.85均給分）．
Ⅲ、測量電阻時歐姆表內部應接電源，由圖可知測電阻只有接3或4；
要測量電流值，電流表應與小電阻并聯，并聯的電阻越小，電流表的量程越大，故大量程應接1；
故答案為：I、AD；
Ⅱ、4；R₂；1.48；0.81；
Ⅲ、3；4；1．
點評：I、本實驗中將沙桶的重力充當拉力F，故應要求沙桶的質量小于小車的質量；
Ⅱ、測電動勢和內電阻的實驗中，要注意圖象的應用，圖象與縱坐標的交點表示電動勢；圖象的斜率表示內阻；
Ⅲ、本題考查萬用表的原理，對學生要求較高，應熟練掌握其測量原理，及電表的改裝辦法．