Question

（2013?深圳二模）（1）根據(jù)要求，完成“驗證力的平行四邊形定則”實驗．
①如圖甲所示，把白紙固定在木板上后，再把木板豎立在桌面上，用圖釘把橡皮筋 的一端固定在A點，另一端B連結(jié)兩條輕繩，跨過定滑輪后各栓一細(xì)繩套，分別 掛上3個鉤碼和4個鉤碼（每個鉤碼重lN），調(diào)整滑輪的位置，穩(wěn)定后結(jié)點B位 于O處，記下

O的位置

和兩條輕繩的方向，取下滑輪及鉤碼．
②如圖乙所示，取某單位長度表示lN，用力的圖示作出兩條輕繩的拉力F₁和F₂；再用一把彈簧測力計把結(jié)點萬也拉至O處，記下測力計的讀數(shù)F′=

5.0

N，取下測力計．
③在圖丙作出F₁和F₂的合力F及拉力F′的圖示．（圖作在答題卡上）
④對比F和F′的大小和方向，發(fā)現(xiàn)它們不是完全一致的，其可能的原因是

測量存在誤差

（填一個原因）

（2）圖1是“用伏安法測量金屬絲電阻率ρ”的實驗電路圖．
①用螺旋測微器測得金屬絲直徑d如圖2所示，可讀出d=

3.95

×10

-4

m．
②閉合電鍵，調(diào)節(jié)P的位置，讀出MP的長度為x時電壓表和電流表的示數(shù)，算出對 應(yīng)的電阻R，利用多組數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的R-x圖象，可得該圖線的斜率 k=

10

Ω/m．
③利用圖線的斜率k、金屬絲的直徑d，得到金屬絲電阻率ρ的表達(dá)式為

π d 2   k

4

④圖中的a導(dǎo)線從電流表的“0.6A”接線柱改接于電流表的“-”接線柱上，可以測 量電源的電動勢和內(nèi)阻．閉合電鍵，調(diào)節(jié)P的位置，讀出多組電壓表和電流表的 示數(shù)，把實驗得到的數(shù)據(jù)繪成如圖4所示的U-I圖象，得出電源的電動勢 E=

2.80

V；若R₀=2.0Ω，則電源的內(nèi)阻r=

1.0

Ω．

Answer 1

分析：本題（1）的關(guān)鍵是明確合力與分力間“等效替代”關(guān)系，要求實驗中要求橡皮條的節(jié)點必須達(dá)到同一位置；（2）的關(guān)鍵是根據(jù)電阻定律以及閉合電路歐姆定律寫出表達(dá)式，再根據(jù)圖象的截距和斜率的含義即可求解．

解答：解：（1）①實驗時應(yīng)記下節(jié)點O的位置
②可讀出彈簧測力計的示數(shù)為F=5.0N．
③如圖所示（注意畫F₁和F₂的合力為F，畫好了平行四邊形后應(yīng)畫出對角線，應(yīng)用三角板畫平行線而不能出現(xiàn)曲線，沿AO畫力F′）．
④對比F和

F

′

不重合存在原因有：說明測量存在誤差；作圖沒有畫準(zhǔn)；彈簧測力計自身重力的影響；滑輪與繩之間的摩擦力等．（答對其中一個即可）．
（2）①螺旋測微器的讀數(shù)為d=39.5×0.01mm=0.395mm=3.95×

10

-4

m（3.92×

10

-4

～3.98×

10

-4

都對）
②R-x圖象的斜率為k=

R

x

=

6

0.6

=10Ω/m
③由R=

ρx

1 4 πd 2

可得ρ=

πd 2   R

4x

=

π d 2   k

4

④圖中的a導(dǎo)線從電流表的“0.6A”接線柱改接于電流表的“-”接線柱上，由U=E-I（

R

0

+r）可得，U-I圖象的縱軸的截距為電源的電動勢E，斜率大小為（

R

0

+r），所以E=2.80V（2.78～2.82都對），

R

0

+r=

2.80-1.00

0.60

，解得r=1.0Ω（0.96～1.04都對）．
故答案為（1）①O的位置，②5.0，③如圖，④測量存在誤差
        （2）①3.95

×10

-4

，②10，③

π d 2   k

4

，④2.80，1.0

點評：遇到實驗問題，關(guān)鍵是弄清實驗原理和要求，若涉及到圖象問題，則先根據(jù)物理規(guī)律求出表示縱軸與橫軸物理量的表達(dá)式，然后根據(jù)截距和斜率的概念即可求解．