Question

【題目】（1）某同學用如圖1所示的裝置探究“加速度與力和質量的關系”。

①該實驗開始前需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力的時候____________（填“需要”或“不需要”）掛砂桶,_____________ （填“需要”或“不需要”）安裝紙帶和打開打點計時器；每次改變小車的質量后______________（填“需要”或“不需要”）重新平衡摩擦力。

②實驗中打出的一條紙帶的一部分如圖2所示。紙帶上標出了連續的3個計數點A、B、C，相鄰計數點之間還有4個點沒有標出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。則打點計時器打B點時，小車的速度vB=__________m/s。

③該同學探究“小車的加速度與所受合力的關系”時，通過測量和處理實驗數據，得到如圖3所示的a–F圖線，發現圖線不過坐標原點，請分析其原因是：_______________________；

該圖線斜率的物理意義是：_____________。

（2）現要測量一電池的內阻r和一待測電阻的阻值Rx。已知電池的電動勢約6V，電池內阻和待測電阻阻值都為數十歐。可選用的實驗器材有：

電流表A1（量程0～30 mA）；

電流表A2（量程0～100 mA)；

電壓表V（量程0～6 V）；

滑動變阻器R1（阻值0～5 Ω)；

滑動變阻器R2（阻值0～300 Ω)；

開關S一個，導線若干。

某同學的實驗過程如下：

Ⅰ．設計如圖4所示的電路圖，正確連接電路。

Ⅱ．將滑動變阻器R的阻值調到最大，閉合開關，逐次調小R的阻值，測出多組U和I的值，并記錄。以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖5所示的圖線。

Ⅲ．斷開開關，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其它部分保持不變。重復步驟Ⅱ，得到另一條U–I圖線，圖線與橫軸I的交點坐標為（I0，0），與縱軸U的交點坐標為（0，U0）。

回答下列問題：

①電流表應選用__________，滑動變阻器應選用______；

②由圖5的圖線，得電源內阻r =______Ω；

③用I0、U0和r表示待測電阻的關系式Rx =______，代入數值可得Rx；

④若電表為理想電表，Rx分別接在B、C之間與接在A、B之間，滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數變化范圍_______，電壓表示數變化范圍_______。（選填“相同”或“不同”）

Answer 1

【答案】 不需要 需要 不需要 0.44 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（斜面傾角過小） 小車質量的倒數 A2 R2 25 相同 不同

【解析】（1）①該實驗開始前需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力的時候不需要掛砂桶，需要安裝紙帶和打開打點計時器；每次改變小車的質量后不需要重新平衡摩擦力。

②打點計時器打B點時，小車的速度

③由圖像可知，當力F到達一定值時才有加速度，則圖線不過坐標原點原因是：平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（斜面傾角過小）；根據，則圖像的斜率等于小車質量的倒數；