Question

I．如图（1）所示，在探究加速度与力、质量的关系的实验中，用装有沙子的小桶通过细线绕过定滑轮拉着小车在长木板上作匀加速直线运动．通过改变沙的质量的办法来改变小车受到的作用力F，用打点计时器打出的纸带测出小车的加速度a，得出若干组F和a的数据，然后根据测得的数据作出如图（2）所示的a-F图线，发现图线既不过原点又不是直线，其可能的原因是______．
A．没有平衡摩擦力，且小车质量较小
B．平衡摩擦力时，长木板的右端垫得过高，且小车的质量较大．
C．平衡摩擦力时，长木板的右端垫得过高，且沙子和小桶的质量较大
D．平衡摩擦力时，长木板的右端垫得过低，且沙子和小桶的质量较大
II．在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有如下器材：
A．干电池E（电动势约为1.5V，内电阻约为1Ω）
B．电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.1Ω）
C．电流表G（满偏电流为3mA，内阻Rg=10Ω）
D．滑动变阻器R₁（阻值范围0～20Ω，额定电流2A）
E．滑动变阻器R₂（阻值范围0～200Ω，额定电流1A）
E．定值电阻R₃=990Ω
G．开关和导线若干
（1）某同学为了完成实验，设计了如图所示的图（3）、图（4）两种参考电路，其中合理的是______．（填“3“或“4”）
（2）为了能方便准确地进行测量，其中应选择的滑动变阻器是______（填“R₁”或“R₂”）．
（3）如图（5）所示，是某位同学根据他所设计的实验测得的六组数据在I₁-I₂图象上所描出的点（I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数）．请你在图上画出图线，并由图线求出电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω．
III．如图所示是一个多量程多用电表的简化电路图．测电流和测电压各有两个量程，还有两个档位用来测电阻．在进行电阻测量时，应将选择开关S拨到______或______两个位置；若测量电流时只有25mA和250mA．两个量程，在某次测量时需要选择250mA量程，应将选择开关S拨到______位置．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ正确理解实验原理，明确桶和砝码的重力可以作为小车拉力的条件；在横轴上有截距，说明当拉力大于0时物体的加速度等于0，即此时合力仍等于0，即没有平衡摩擦力；图象的弯曲是因为小车与沙子的质量不能远小于小车的质量；
Ⅱ（1）根据两种接法的误差来源及误差的大小情况去选择接法；
（2）本实验中滑动变阻器起限流作用，根据电流表及电源的性质可选出合适的滑动变阻器；
（3）用直线将各两相连，图象与纵轴的交点为电源的电动势；图象的斜率表示电源的内阻；
Ⅲ熟悉万用表的原理，根据电表的结构选出欧姆表；由电流表的改装知识可知电流表的量程．
解答：解：Ⅰ．  图象在横轴上有截距，说明当拉力较大时，物体仍没有动，说明物体受到了摩擦力；故说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力太小；本实验中我们用沙桶的重力作为了拉力，但由于沙桶本身有质量，故绳子的拉力小于沙桶的重力；故测出的加速度将偏小，故A  D正确；
故选AD．
Ⅱ．（1）3接法中电动势是准确，但由于电源与电流表相连，内电阻可等效为电源的内阻，由于电源的内电阻接近电流表的内阻，故导致内阻误差过大，故只能选取方案4；  
    （2）本实验中定值电阻应与电流表G串联充当电压表，故电流表只能用量程为0.6A；则电路中电阻只能小于R===2.5Ω；故为了准确和便于操作，滑动变阻器应用D（R₂）；
     （3）将各点用直线相连，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故E=1.48V；图象的斜率表示电源的内电阻
r==0.81Ω；（0.75---0.85均给分）．
Ⅲ、测量电阻时欧姆表内部应接电源，由图可知测电阻只有接3或4；
要测量电流值，电流表应与小电阻并联，并联的电阻越小，电流表的量程越大，故大量程应接1；
故答案为：I、AD；
Ⅱ、4；R₂；1.48；0.81；
Ⅲ、3；4；1．
点评：I、本实验中将沙桶的重力充当拉力F，故应要求沙桶的质量小于小车的质量；
Ⅱ、测电动势和内电阻的实验中，要注意图象的应用，图象与纵坐标的交点表示电动势；图象的斜率表示内阻；
Ⅲ、本题考查万用表的原理，对学生要求较高，应熟练掌握其测量原理，及电表的改装办法．