Question

（1）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中．用導線a、b、c、d、e、f、g和h按圖（1）所示方式連接電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調零．閉合開關后；

①若電壓表的示數為2V，電流表的示數為零，小燈泡不亮，則斷路的導線為

 

；
②若電壓表的示數為零，電流表的示數為0.3A，小燈泡亮，則斷路的導線為

 

；
③若反復調節滑動變阻器，小燈泡亮度發生變化，但電壓表、電流表的示數不能調為零，則斷路的導線為

 

．
（2）建造重慶長江大橋復線橋高將長百米、重千余噸的鋼梁從江水中吊起（圖2）、施工時采用了將鋼梁與水面成一定傾角出水的起吊方案，為了探究該方案的合理性，某研究性學習小組做了兩個模擬實驗．研究將鋼板從水下水平拉出（實驗1）和以一定傾角拉出（實驗2）的過程中總拉力的變化情況．
①必要的實驗器材有：鋼板、細繩、水盆、水、支架、刻度尺、計時器和

 

等．
②根據實驗曲線（圖3），實驗2中的最大總拉力比實驗1中的最大總拉力降低了

 

．

③根據分子動理論，實驗1中最大總拉力明顯增大的原因是

 

．
④可能導致測量拉力的實驗誤差的原因有：讀數不準、鋼板有油污、

 

等等（答出兩個即可）

Answer 1

分析：（1）根據電壓表及電流表的示數可以得出電路中的故障原因；若電壓表有示數說明電壓表與電源相連，一般在電壓表中間的部分存在斷路；若電流表有示數而電壓表無示數，說明有短路現象；
（2）根據實驗中的原理，可知實驗中應用到的儀器；根據所學過的分子動理論結合圖象知識可得出拉力變大的原因；分析實驗中的影響因素可知產生誤差的原因．

解答：解：（1）①電壓表有示數，說明電壓表與電源是連通的，但燈泡不亮說明電路中有斷路，且斷路只能是d導線； 
②電流表有示數說明電路是導通的，電壓表無示數說明電壓表與電斷開，故只能是h斷路；
③調節滑動變阻器能控制電路說明電路是完好的，但電壓表及電流表無法調到零說明接成了限流接法，故應該是g導線斷路；
（2）①因為本實驗是要判斷拉力的變化情況，故應用到測力計（彈測力計、力傳感器等等）
②實驗一的最大拉力  F_1m=4.35N
實驗二的最大拉力　F_2m=3.75+0.025=3.78N
△F=F_1m-F_2m=4.35-3.78=0.57N，
所以

△F

F1m

=

0.57

4.35

=0.131=13.1%
③鋼板在水面下時，拉力F₁=3.40N，
鋼板出水后繩的拉力F₂=3.78N
鋼板在水中受到的浮力 F₀=F_2--F₁=0.38N；
實驗1中的最大拉力明顯大于鋼板的重力，是因為水分子與鋼板分子間的相互作用力不同；
應實驗1中的接觸面積大，故實驗1中受到的分子之間的引力大；
④拉動時鋼板勻速時最準確，故當快速拉出、變速拉出、出水過程中角度變化會引起數據的誤差；
另外水中有油污、水面波動等等都會導致實驗誤差較大；
故答案為：（1）①、d導線；②h導線；③g導線；
（2）①測力計；②13.1%；③分子之間存在引力，鋼板與水面的接觸面積大；
④快速拉出、變速拉出、出水過程中角度變化、水中有油污、水面波動等等（任選兩條回答）

點評：本題難度較大，很多同學難以找出本實驗現象的形成原因，造成了無法下手；近幾年實驗出現了很多新的探究實驗，要求我們能理解題意，熟練掌握我們所學過的物理規律進行分析求解．