Question

（1）如圖甲是測量滑塊與木板間動摩擦因數的裝置，將木板水平固定在桌面上，利用一根壓縮的短彈簧來彈開滑塊．請完成下列實驗操作與分析：
①先接通打點計時器的電源，再釋放滑塊，滑塊被彈A開后繼續拖動紙帶運動一段距離后停下．
②某次實驗打出的紙帶后面的一段如圖乙，其中B點為滑塊停下時在紙帶上記錄到的點．打點計時器打點周期為T，其他數據已在圖中標出，則滑塊通過A點的速度v=

 

（用T、x₁、x₂表示）；再用

 

測出AB之間的距離L．
③已知重力加速度為g，則滑塊與木板間動摩擦因數?=

 

（用g、L、T、x₁、x₂表示）．由于紙帶與計時器存在阻力，測出的動摩擦因數?與真實值相比

 

（填“一樣大”、“偏大”或“偏小”）．
（2）某同學用“伏安法”測一只阻值約十幾kΩ的電阻R的阻值，所用的器材有：內阻約100kΩ、量程為0-15V的電壓表V，內阻約100Ω、量程為1mA的電流表，最大電阻為50Ω的滑動變阻器，電源，電鍵和導線若干．
①若先用表盤如圖A的多用表的歐姆擋粗測其電阻，則應將選擇開關旋到“

 

”擋（選填×10Ω、×100Ω或×1kΩ）．
②請將圖B中用“伏安法”測量該電阻的電路圖補充完整．
③由實驗測得的7組數據已在圖C的U-I圖上標出，請你完成圖線，并由圖線求出R=

 

Ω．（結果保留三位有效數字）

Answer 1

分析：（1）做勻變速運動的物體在某段時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，根據圖示數據求出A點的速度；用刻度尺測物體的長度；由勻變速運動的速度位移公式求出物體的加速度，然后由牛頓第二定律求出動摩擦因數，由于紙帶存在摩擦力，所測動摩擦因數大于動摩擦因數的實際值．
（2）根據待測電阻阻值選擇歐姆表擋位；伏安法測電阻，要測多組實驗數據，電表變化范圍應大一些，而滑動變阻器阻值遠小于待測電阻阻值，滑動變阻器應選擇分壓接法；根據待測電阻阻值與電表內阻的關系選擇電流表接法，然后連接實物電路圖；根據坐標系中各點作出U-I圖象，根據坐標應用歐姆定律求出電阻阻值．

解答：解：（1）②滑塊通過A點時的速度v=

x1+x2

2T

；然后用刻度尺測出AB間的距離L；
③物體做勻減速運動，由勻變速運動的速度位移公式可得：0-v²=2（-a）L，
a=

(x1+x2)2

8T2L

由牛頓第二定律得：μmg=ma，動摩擦因數μ=

(x1+x2)2

8T2gL

；
由于紙帶與計時器存在阻力，測出的動摩擦因數?與真實值相比大．
（2）①電阻阻值約為十幾kΩ，歐姆表應選擇×1kΩ擋；
②待測電阻阻值約十幾kΩ，電壓表內阻約100kΩ，電流表內阻約100Ω，
相對來說待測電阻阻值遠大于電流表內阻，電流表應采用內接法；
滑動變阻器最大阻值遠小于待測電阻阻值，因此滑動變阻器應采用分壓接法，電路圖如圖所示．
③根據坐標系中的各點作出U-I圖象，圖象如圖所示；待測電阻阻值R=

U

I

=

14.0

0.75×10-3

=1.87×10⁴Ω；
故答案為：（1）②

x1+x2

2T

；刻度尺；③

(x1+x2)2

8T2gL

；偏大；（2）①×1kΩ；②電路圖如圖1所示；③圖象如圖2所示；1.87×10⁴．

點評：確定滑動變阻器采用分壓接法還是限流接法、電流表采用內接法還是外接法是正確連接實物電路的前提與關鍵．