Question

【題目】（1）利用“油膜法估測分子直徑”實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了構(gòu)建分子模型的物理思想，也體現(xiàn)了通過對宏觀量的測量來實(shí)現(xiàn)對微觀量的間接測量方法。

①某同學(xué)的操作步驟如下：

A．取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；

B．在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；

C．在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；

D．在蒸發(fā)皿上覆蓋帶方格的透明玻璃板，描出油膜形狀，算出油膜的面積；

該同學(xué)上述實(shí)驗(yàn)步驟中有問題的是_______（填字母代號(hào)）。

②若該同學(xué)計(jì)算出滴在水面上油酸酒精溶液中油酸的體積為V，測得單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑D=_______。

（2）在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按照如下步驟進(jìn)行操作：

a．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；

b．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩形成結(jié)點(diǎn)，細(xì)繩的另一端系著繩套；

c．如圖甲，用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，記錄結(jié)點(diǎn)位置和兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)、兩根細(xì)繩的方向；

d．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，畫出它們所夾的對角線F；

e．只用一個(gè)彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩套拉橡皮條，_______；并按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F′的圖示；

f．比較F′和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論。

①請把步驟e中的內(nèi)容補(bǔ)充完整_______。

②本實(shí)驗(yàn)中步驟c和e兩次拉橡皮條的過程，主要體現(xiàn)了下列哪種科學(xué)方法______。

A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法

C．控制變量法 D．建立物理模型法

③下列操作有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是_______（填字母代號(hào)）。

A．實(shí)驗(yàn)前將兩彈簧測力計(jì)調(diào)零后水平互鉤對拉，選擇兩個(gè)讀數(shù)相同的測力計(jì)

B．拴在橡皮條上的兩條細(xì)繩必須等長，并且要盡量長一些

C．彈簧測力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行

D．用兩彈簧測力計(jì)同時(shí)拉橡皮條時(shí)，兩彈簧測力計(jì)的示數(shù)之差應(yīng)盡可能大

E．在記錄力的方向時(shí)，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些

④圖乙是該同學(xué)在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用同一標(biāo)度畫出的圖示，如果沒有操作失誤，圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是_______。

⑤若小明和小剛兩位同學(xué)在家中想驗(yàn)證力的平行四邊形定則，他們手中有一些彈性橡皮條（彈力滿足胡克定律，勁度系數(shù)為k）。如圖丙所示，他們將三根橡皮條的一端系在一起，另一端分別系上細(xì)線，仍保證橡皮條原長相同，測得原長L0=5.40cm。接下來把貼有白紙的木板放在水平桌面上，兩人合作平行于紙面分別通過細(xì)線拉三根橡皮條至某一長度（在彈性限度內(nèi)），保持狀態(tài)不變；如圖丁所示，記錄此時(shí)結(jié)點(diǎn)位置和三個(gè)橡皮條另一端的位置，量出三個(gè)端點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)O的距離分別為L1=9.20cm、L2=8.40cm、L3=7.50cm。請根據(jù)他們的實(shí)驗(yàn)過程和記錄的數(shù)據(jù)作出驗(yàn)證力的平行四邊形定則的圖示，并說明是如何驗(yàn)證的。

Answer 1

【答案】 BC V/S 把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向 B ACE F＇ ⑤如圖所示，按比例作出平衡時(shí)三個(gè)橡皮條拉力的圖示。

分析說明：將任意一個(gè)力反向延長至等大，由平衡條件可知這就是另外兩力的合力；比較它與用平行四邊形定則做出的另外兩個(gè)力的合力的大小和方向，若近似相同即可驗(yàn)證平行四邊行定則。

【解析】（1）要測出一滴油酸酒精溶液的體積，即在量筒中滴入N滴溶液，
測出其體積為V，則一滴該溶液的體積為；為了使一滴油酸酒精溶液散開后界面比較清晰，要在水面上先撒上痱子粉，故BC有問題．純油酸體積為：V，油膜面積為：S，油酸分子直徑．

（2）①合力與分力是一種等效替代的關(guān)系，替代的前提是等效，實(shí)驗(yàn)中合力與分力一定產(chǎn)生相同的形變效果，故步驟D中應(yīng)使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同樣的位置O；故應(yīng)為把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向

②合力與分力是一種等效替代的關(guān)系，故應(yīng)用了等效替代法，B正確

③同時(shí)為了檢驗(yàn)兩個(gè)彈簧是否示數(shù)相同，要將兩只彈簧秤水平互鉤對拉，然后進(jìn)行讀數(shù)比較，A正確；本實(shí)驗(yàn)是通過在白紙上作力的圖示來驗(yàn)證平行四邊定則，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，否則，作出的是拉力在紙面上的分力，誤差較大，故C正確；用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩拉力之差如果很大，那么力作圖示時(shí)誤差就會(huì)較大，故D錯(cuò)誤；為了更加準(zhǔn)確的記錄力的方向，兩細(xì)繩可以不等長，因?yàn)槔K子的長短不影響力的大小和方向的表示．拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些，B錯(cuò)誤E正確；

④F是通過作圖的方法得到合力的理論值，而是通過一個(gè)彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長到O點(diǎn)，使得一個(gè)彈簧稱的拉力與兩個(gè)彈簧稱的拉力效果相同，測量出的合力．方向一定沿AO方向的是，

⑤將任意一個(gè)力反向延長至等大，由平衡條件可知這就是另外兩力的合力；比較它與用平行四邊形定則做出的另外兩個(gè)力的合力的大小和方向，若近似相同即可驗(yàn)證平行四邊行定則。

如圖所示，按比例作出平衡時(shí)三個(gè)橡皮條拉力的圖示。