Question

（1）在追尋科學家研究足跡的過程中，某同學為探究恒力做功和物體動能變化間的關系，采用了如圖（l）所示的“探究物體加速度與物體質量、受力之間關系”的實驗裝置．
①實驗時，該同學想用鉤碼的重力表示滑塊受到的合力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為在實驗中應該采取的兩項措施是

平衡摩擦力

和

鉤碼的總質量遠小于滑塊的質量

；
②如圖（2）所示是實驗中得到的一條紙帶，其中 A、B、C、D、E、F 是連續的六個計數點，相鄰計數點間的時間間隔為 T，相鄰計數點間距離已在圖中標出，測出小車的質量為 M，鉤碼的總質量為 m．從打 B 點到打 E 點的過程中，為達到實驗目的，該同學應該尋找

mg（

△x

2

+

△x

3

+

△x

4

）

  和

1

2

M(

△x   4 + △x   5 2t )

2

-

1

2

M(

△x   1 + △x   2

2t

)

2

之間的數值關系（用題中和圖中的物理量符號表示）．

（2）測量電阻器的電阻時，有下列器材可供選擇
A．待測電阻器（阻值約為5Ω）
B．電流表A₁（量程3mA，內阻r₁=10Ω）
C．電流表A₂（量程0.6A，內阻r₂約為1Ω）
D．電壓表V（量程6V，內阻約3KΩ）
E．定值電阻R₁=990Ω
F．定值電阻R₂=9990Ω
G．滑線變阻器（最大阻值為4Ω，額定電流為0.5A）
H．電源（電動勢2V，內阻約為1Ω）
I．導線、電鍵
①為盡可能多測幾組數據設計電路填在右圖方框中

如圖

．

②選擇的器材有

ABCEGHI

③計算Rx的表達式

R

x

=

I   1 (r   1 +R   1 )

I   2 -I   1

（用電表的讀數和定值電阻的阻值表示）

Answer 1

分析：（1）中平衡摩擦力后滑塊所受拉力才能為合力，只有滿足鉤碼總質量遠小于滑塊質量時繩子拉力才近似等于鉤碼的重力．（2）題關鍵是應根據電壓表讀數要求排除電壓表，再根據歐姆定律計算應將電流表

A

1

與定值電阻

R

1

測量當做電壓表使用．

解答：解：（1）、①因為平衡摩擦力后滑塊所受的拉力就是合力，若滿足鉤碼的總質量遠小于滑塊的質量時，繩子拉力才近似等于鉤碼的重力，故在實驗中應該采取的兩項措施是：平衡摩擦力，鉤碼的總質量遠小于滑塊的質量．
②由動能定理可知為達到實驗目的，應探究mg（

△x

2

+

△x

3

+

△x

4

）和

1

2

M(

△x   4 + △x   5 2t )

2

-

1

2

M(

△x   1 + △x   2

2t

)

2

之間的數值關系．
（2）、①因電源電動勢為2V小于

1

3

電壓表量程，故不能使用電壓表，又因電流表

A

1

內阻為定值，故可以改裝為電壓表，根據歐姆定律U=

I

1

．（

r

1

+

R

1

）=3V可知，應將

A

1

與

R

1

串聯使用，又滑動變阻器阻值太小應用分壓式接法，電路圖如圖所示

②根據上面分析知選擇的器材有ABCEGHI
③根據歐姆定律有

I

2

=

I

1

+

I   1 (r   1 +R   1 )

R   x

，解得

R

x

=

I   1 (r   1 +R   1 )

I   2 -I   1

故答案為（1）①平衡摩擦力，鉤碼的總質量遠小于滑塊的質量．
             ②mg（

△x

2

+

△x

3

+

△x

4

），

1

2

M(

△x   4 + △x   5 2t )

2

-

1

2

M(

△x   1 + △x   2

2t

)

2

        （2）①如圖
             ②ABCEGHI
             ③

R

x

=

I   1 (r   1 +R   1 )

I   2 -I   1

點評：通過電表的最小電流或最小電壓不能小于量程

1

3

，根據歐姆定律電流表與定值電阻串聯可以改裝為電壓表．