Question

（Ⅰ）如圖為“用DIS（位移傳感器、數據采集器、計算機）研究加速度和力的關系”的實驗裝置．

（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持

 

不變，用鉤碼所受的重力作為

 

，用DIS測小車的加速度．
（2）改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量．在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a-F關系圖線（如圖所示）．
①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是

 

．

②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

 

A．小車與軌道之間存在摩擦   B．導軌保持了水平狀態
C．所掛鉤碼的總質量太大    D．所用小車的質量太大
（Ⅱ）實驗室新進了一批低電阻的電磁螺線管，課外活動小組的同學設計了一個試驗來測算螺線管的電阻．他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關、滑動變阻器、導線和學生電源等．
（1）他們使用多用電表粗測金屬絲的電阻，操作過程分以下三個步驟：
①將紅表筆插入多用電表的

 

插孔（正、負）、黑表筆插入多用電表的插孔（正、負）；選擇電阻檔“×1”；
②

 

③把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，如圖所示，讀數為

 

Ω

（2）根據多用電表示數，為了減少實驗誤差，并在實驗中獲得較大的電壓調節范圍，應從下圖中的A、B、C、D四個電路中選擇

 

  電路來測量金屬絲電阻；

（3）他們正確連接電路，接通電源后，調節滑動變阻器，發現電流始終無示數．請設計一種方案，利用多用電表檢查電路故障并寫出判斷依據．（只需寫出簡要步驟）
①

 

②

 

．

Answer 1

分析：I、解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項；該實驗是探究加速度與力的關系，我們采用控制變量法 進行研究；根據圖象得出變量之間的關系，知道鉤碼所受的重力作為小車所受外力的條件．
II、使用多用電表歐姆檔測電阻時，要先估測待測電阻阻值，然后選擇合適倍率，對歐姆表進行歐姆調零，最后用歐姆表測電阻，歐姆表讀數是指針示數乘以倍率；待測電阻絲阻值很小，應該使用電流表的外接法；為了測出多組實驗數據，且從零開始測量，滑動變阻器應使用分壓接法，據此分析電路圖，找出符合要求的實驗電路；電流表無示數說明電路中有斷路，電壓表有示數說明電壓表與電源連接的電路中無斷路．

解答：解：I、（1）因為要探索“加速度和力的關系”所以應保持小車的總質量不變，鉤碼所受的重力作為小車所受外力；
故答案為：小車的總質量，小車所受外力．
（2）①由于OA段a-F關系為一傾斜的直線，所以在質量不變的條件下，加速度與外力成正比
②由實驗原理：mg=Ma，得：a=

mg

M

=

F

M

而實際上是：a′=

mg

(M+m)

，可見AB段明顯偏離直線是由于沒有滿足M＞＞m造成的，故ABD錯誤，C正確．
故答案為：①在質量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，
II、Ⅱ、（1）①紅表筆和電表的“正”插孔相連，黑表筆和電表的“負”插孔相連．
②對歐姆表進行歐姆調零，具體操作是：將紅黑表筆對接，調節歐姆調零電阻，使指針指在最右端零刻度線處；
③由圖2（a）所示多用電表可知，歐姆表示數是4×1Ω=4Ω．
故答案為：①正，②將紅、黑表筆短接，調整調零旋鈕調零；③4．
（2）為減小誤差，實驗多次測量，根據題目要求可知，實驗時應采用電流表的外接法，滑動變阻器應使用分壓接法，由圖2所是電路圖可知，符合要求的實驗電路是D．
故選D．
（3）①使用多用電表的電壓檔位，接通電源，逐個測量各元件、導線上的電壓，若電壓等于電源電壓，說明該元件或導線斷路故障．
②使用多用電表的電阻檔位，斷開電路或拆下元件、導線，逐個測量各元件、導線上的電阻，若電阻為無窮大，說明該元件或導線斷路故障．
故答案為：①使用多用電表的電壓檔位，接通電源，逐個測量各元件、導線上的電壓，若電壓等于電源電壓，說明該元件或導線斷路故障；
②使用多用電表的電阻檔位，斷開電路或拆下元件、導線，逐個測量各元件、導線上的電阻，若電阻為無窮大，說明該元件或導線斷路故障．

點評：I、清楚實驗的研究方法和實驗中物理量的測量；當鉤碼的質量遠小于小車的總質量時，鉤碼所受的重力才能作為小車所受外力．
II、本實驗考查了實驗操作、歐姆表讀數等問題，熟練掌握基礎知識，熟練應用歐姆定律、電阻定律即可正確解題．