Question

（2010?宿州二模）實驗題
（Ⅰ）某同學設計了一個探究物體質量一定時加速度a與物體所受合力F的關系實驗．如圖 （a）為實驗裝置簡圖，實驗中，小車運動加速度a可用紙帶上點求得，小車的合外力F可以用砂和砂桶總重量來代替．
若保持小車的質量不變，改變保持砂和砂桶質量m，分別得到小車加速度a與沙桶和沙子質量m數據如下表：（重力加速度g=10m/s²）

次數	1	2	3	4	5	6	7	8
小車的加速度a （ m．s-2 ）	0.1	0.20	0.38	0.50	0.60	0.65	0.80	0.90
沙桶和沙子質量m （ g ）	8.0	12.0	16.0	24.0	28.0	34.0	36.0	40.0

（1）根據上表數據，為直觀反映小車加速度a與小車合外力F的關系，請按照圖（b）方格坐標紙中所選擇的單位，描點作圖．
（2）寫出一條上面對提高本實驗結果準確程度有益的建議：

實驗前要先平衡摩擦力

（Ⅱ）某同學設計了如圖c所示的電路，用來測量未知電阻R_x的阻值，在下列可供選擇的器材中：
A．被測電阻R_x，阻值約為20Ω
B．電源  （電動勢10V，內阻為r₁=0.5Ω）
C．電流表（量程0～200mA，內阻為r₂=0.2Ω）
D．電流表（量程0～600mA，內阻為r₃，約0.1Ω）
E．定值電阻200Ω
F．定值電阻40Ω
G．定值電阻10Ω
H  滑動變阻器（0～50Ω，1A）
I．滑動變阻器（0～1000Ω，0.8A）
J．電鍵，導線若干
（1）測量時，電流表A₁應選用

C

，電流表A₂應選用

D

，R₁選用

G

，R₂選用

H

．（填所選儀器前面的字母）
將該同學的實驗步驟補充完整：
①將滑動變阻器的滑片移到最左端，閉合電鍵；
②將滑動變阻器的滑片移到適當位置，讀出電流表A₁、A₂的讀數；
③

再移動滑片，讀出幾組A₁、A₂的讀數，算出對應的R_x值，求出平均值

；
④實驗完畢后，拆除電路．
（2）若某次測量時電流表A₁、A₂的讀數分別為I₁、I₂，則被測電阻的精確測量值為R_x=

10(I2-I1)

I1

-r2

．

Answer 1

分析：（1）①根據圖表中給定的數據，在坐標紙上描點作圖即可．②根據可得因為直線不是過原點的直線，F=0.4N時，加速度a仍然是0，說明了實驗的過程中存在摩擦力．要提高實驗的準確度，需要實驗前要先平衡摩擦力．
（2）內阻精確的電流表也可以作為電壓表，若想知道R_x的精確電壓，就要減去電流表上的精確分壓．

解答：解：（1）①根據圖表中給定的數據，在坐標紙上描點作圖即可．②根據可得因為直線不是過原點的直線，F=0.4N時，加速度a仍然是0，說明了實驗的過程中存在摩擦力．要提高實驗的準確度，需要實驗前要先平衡摩擦力．
（2）內阻精確的電流表也可以作為電壓表，若想知道R_x的精確電壓，就要減去電流表上的精確分壓，故電流A₁為內阻精確的C，電流表A₂應選用D，
R₁，R₂ 選用與被測電阻阻值差不多的F、G．
為了減小實驗誤差應該再移動滑片，讀出幾組A₁、A₂的讀數，算出對應的Rx值，求出平均值；
R_x兩端的電壓為：（I₂-I₁）R₁-I₁r₂
R_x的電流為I₁，
根據歐姆定律有：Rx=

10(I2-I1)

I1

-r2．
故答案為：（Ⅰ）（1）如圖所示，（2）實驗前要先平衡摩擦力
（Ⅱ）（1）C，D，G，H；（2）再移動滑片，讀出幾組A₁、A₂的讀數，算出對應的R_x值，求出平均值；
Rx=

10(I2-I1)

I1

-r2

點評：解決實驗問題，先弄清實驗原理后是關鍵，第二問電學實驗中要知道：已知內阻的電流表可以當電壓表，同樣已知內阻的電壓表也可以作為電流表使用．