Question

（Ⅰ） 如圖1為“用DIS（位移傳感器、數據采集器、計算機）研究加速度和力的關系”的實驗裝置．

①在該實驗中必須采用控制變量法，應保持

 

不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受外力，用DIS測小車的加速度．
②改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量．在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a-F關系圖線（圖2）．分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是：在質量不變的條件下

 

．
③此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是
A．小車與軌道之間存在摩擦B．導軌保持了水平狀態
C．所掛鉤碼的總質量太大D．所用小車的質量太大
（Ⅱ）一些材料的電阻隨溫度的升高而變化．如圖（甲）是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，若用該電阻與電池（電動勢E=1.5V，內阻不計）、電流表（量程為5mA、內阻不計）、電阻箱R′串聯起來，連接成如圖（乙）所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．

①電流刻度較大處對應的溫度刻度

 

 （填“較大”或“較小”）
②電阻R與攝氏溫度t的關系式為

 

③若電阻箱阻值R′=150Ω，當電流為5mA時對應的溫度數值為

 

°C．

Answer 1

分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，該實驗是探究加速度與合外力的關系，采用控制變量法進行研究．根據圖象得出兩個變量之間的關系，知道鉤碼所受的重力代替小車所受合外力的條件．
根據閉合電路歐姆定律分析電路中電流與電阻R的關系，電路中電流越大，該電阻的阻值越大，由圖象可知溫度越高．當電流為5mA時，由閉合電路歐姆定律求出電阻R的值，根據圖象讀出對應的溫度．

解答：解：（Ⅰ）①在該實驗中采用控制變量法，應保持小車的質量不變，探究加速度與合外力的關系．
         ②畫出a-F關系圖線為過原點的直線，說明在質量不變的條件下加速度與外力成正比．  
         ③本實驗是在小車質量遠大于鉤碼的質量時，用鉤碼的重力代替繩子的拉力F，隨著小車M減小，因此小車質量不再滿足遠大于鉤碼的質量，加速度不可能一直均勻增大，加速度的增大幅度將逐漸減小．故選：C
（Ⅱ）①根據閉合電路歐姆定律得電路中電流I=

E

R+R′

，可見，電阻R越小，電流I越大，對應的溫度越低，所以電流刻度較大處對應的溫度刻度較小．
     ②當電流為5mA時，由閉合電路歐姆定律I=

E

R+R′

，得
    R=

E

R

-R′=150Ω，
    由R-t圖象，根據數學得到R=t+100（Ω），當R=150Ω，t=50°C．
故答案為：（Ⅰ）．  ①小車的總質量；②加速度與外力成正比； ③C
         （Ⅱ）．  ①較小；②R=100+t    ③50．

點評：探究影響加速度因素時，在鉤碼質量遠小于小車質量時，可以近似認為小車受到的拉力等于鉤碼重力．
第二問是實際問題，要有分析處理實際問題的能力和運用數學知識分析圖象物理意義的能力．基礎題．