Question

（1）在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，根据不同的实验原理应相应选取不同的测量电表，下列选项中正确的是
A．若用“等电势差”描绘等势线，用电压表
B．若用“等电势差”描绘等势线，用电流表
C．若用“等电势”描绘等势线，用灵敏电流表
D．若用“等电势”描绘等势线，用电压表
（2）探究能力是物理学研究的重要能力之一．有同学通过设计实验来探究物体因绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关．他以圆型砂轮为研究对象，研究其转动动能与其质量、半径、角速度等的具体关系．如图所示，砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺和砂轮间的摩擦力恒为，（不计转轴的质量及其与支架间的摩擦）分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同角速度旋转的进行实验，最后得到的数据如表所示

半径/cm	质量/m	角速度/rad?s-1	圈数	转动动能/J
4	1	2	8
4	1	3	18
4	1	4	32
4	2	2	16
4	3	2	24
4	4	2	32
8	1	2	16
12	1	2	24
16	1	2	32

（1）根据题给数据计算砂轮的转动动能E_k，并填在上面的表格里．
（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能E_k与质量m、角速度ω、半径r的关系式为    ．
（3）以上实验运用了物理学中的一个重要的思维方法是：    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据电压表及电流表的不同，及本实验中的实验方法可得出正确的选项；
（2）①转动动能根据动能定理求出，转动动能应等于摩擦力所做的功；
②利用控制变量法可得出转动动能与各量之间的关系，从而得出正确的关系式；
③分析表中数据可得出题目中应用的思维方法．
解答：解：（1）用电压表测量等势线时，是寻找某基准点到电极之间电势差相等的点，而用电流计描绘等势线是寻找某基准点等势的点，故AC选项正确；故选AC．
（2）由题意可知，转动动能应等于克服摩擦力所做的功，W=fn2πr；
代入数据可得出转动动能与下表；

半径/cm	质量/m	角速度/rad?s-1	圈数	转动动能/J
4	1	2	8	6.4
4	1	3	18	14.4
4	1	4	32	25.6
4	2	2	16	12.8
4	3	2	24	19.2
4	4	2	32	25.6
8	1	2	16	25.6
12	1	2	24	57.6
16	1	2	32	102.4

（2）由上表可知，当半径相同和质量相同时，转动动能与角速度的平方成正比；而当角速度相同，质量相同时，转动动能与半径的平方成正比；同时当半径与角速度相同时，转动动能与制裁量成正比，故其对应关系为：E_K=kmω²r²（k是比例常数）
（3）由题意可知，本题中量较多，为了准确的得出变量间的变系，应采用控制变量法；
故答案为：（1）AC；（2）（1）如上表；（2）kmω²r²（k是比例常数）；（3）控制变量法．
点评：本题计算量较大，要认真计算；同时在得出规律时，要注意我们所学规律的应用，当涉及多量时一定要注意控制变量．