Question

（2010?宿州二模）实验题
（Ⅰ）某同学设计了一个探究物体质量一定时加速度a与物体所受合力F的关系实验．如图 （a）为实验装置简图，实验中，小车运动加速度a可用纸带上点求得，小车的合外力F可以用砂和砂桶总重量来代替．
若保持小车的质量不变，改变保持砂和砂桶质量m，分别得到小车加速度a与沙桶和沙子质量m数据如下表：（重力加速度g=10m/s²）

次数	1	2	3	4	5	6	7	8
小车的加速度a （ m．s-2 ）	0.1	0.20	0.38	0.50	0.60	0.65	0.80	0.90
沙桶和沙子质量m （ g ）	8.0	12.0	16.0	24.0	28.0	34.0	36.0	40.0

（1）根据上表数据，为直观反映小车加速度a与小车合外力F的关系，请按照图（b）方格坐标纸中所选择的单位，描点作图．
（2）写出一条上面对提高本实验结果准确程度有益的建议：

实验前要先平衡摩擦力

（Ⅱ）某同学设计了如图c所示的电路，用来测量未知电阻R_x的阻值，在下列可供选择的器材中：
A．被测电阻R_x，阻值约为20Ω
B．电源  （电动势10V，内阻为r₁=0.5Ω）
C．电流表（量程0～200mA，内阻为r₂=0.2Ω）
D．电流表（量程0～600mA，内阻为r₃，约0.1Ω）
E．定值电阻200Ω
F．定值电阻40Ω
G．定值电阻10Ω
H  滑动变阻器（0～50Ω，1A）
I．滑动变阻器（0～1000Ω，0.8A）
J．电键，导线若干
（1）测量时，电流表A₁应选用

C

，电流表A₂应选用

D

，R₁选用

G

，R₂选用

H

．（填所选仪器前面的字母）
将该同学的实验步骤补充完整：
①将滑动变阻器的滑片移到最左端，闭合电键；
②将滑动变阻器的滑片移到适当位置，读出电流表A₁、A₂的读数；
③

再移动滑片，读出几组A₁、A₂的读数，算出对应的R_x值，求出平均值

；
④实验完毕后，拆除电路．
（2）若某次测量时电流表A₁、A₂的读数分别为I₁、I₂，则被测电阻的精确测量值为R_x=

10(I2-I1)

I1

-r2

．

Answer 1

分析：（1）①根据图表中给定的数据，在坐标纸上描点作图即可．②根据可得因为直线不是过原点的直线，F=0.4N时，加速度a仍然是0，说明了实验的过程中存在摩擦力．要提高实验的准确度，需要实验前要先平衡摩擦力．
（2）内阻精确的电流表也可以作为电压表，若想知道R_x的精确电压，就要减去电流表上的精确分压．

解答：解：（1）①根据图表中给定的数据，在坐标纸上描点作图即可．②根据可得因为直线不是过原点的直线，F=0.4N时，加速度a仍然是0，说明了实验的过程中存在摩擦力．要提高实验的准确度，需要实验前要先平衡摩擦力．
（2）内阻精确的电流表也可以作为电压表，若想知道R_x的精确电压，就要减去电流表上的精确分压，故电流A₁为内阻精确的C，电流表A₂应选用D，
R₁，R₂ 选用与被测电阻阻值差不多的F、G．
为了减小实验误差应该再移动滑片，读出几组A₁、A₂的读数，算出对应的Rx值，求出平均值；
R_x两端的电压为：（I₂-I₁）R₁-I₁r₂
R_x的电流为I₁，
根据欧姆定律有：Rx=

10(I2-I1)

I1

-r2．
故答案为：（Ⅰ）（1）如图所示，（2）实验前要先平衡摩擦力
（Ⅱ）（1）C，D，G，H；（2）再移动滑片，读出几组A₁、A₂的读数，算出对应的R_x值，求出平均值；
Rx=

10(I2-I1)

I1

-r2

点评：解决实验问题，先弄清实验原理后是关键，第二问电学实验中要知道：已知内阻的电流表可以当电压表，同样已知内阻的电压表也可以作为电流表使用．