Question

（1）在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中，根據(jù)不同的實驗原理應(yīng)相應(yīng)選取不同的測量電表，下列選項中正確的是
A．若用“等電勢差”描繪等勢線，用電壓表
B．若用“等電勢差”描繪等勢線，用電流表
C．若用“等電勢”描繪等勢線，用靈敏電流表
D．若用“等電勢”描繪等勢線，用電壓表
（2）探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一．有同學(xué)通過設(shè)計實驗來探究物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的轉(zhuǎn)動動能與哪些因素有關(guān)．他以圓型砂輪為研究對象，研究其轉(zhuǎn)動動能與其質(zhì)量、半徑、角速度等的具體關(guān)系．如圖所示，砂輪由動力帶動勻速旋轉(zhuǎn)測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，用一把彈性尺子與砂輪接觸使砂輪慢慢停下，設(shè)尺和砂輪間的摩擦力恒為

10

π

N，（不計轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量及其與支架間的摩擦）分別取不同質(zhì)量、不同半徑的砂輪，使其以不同角速度旋轉(zhuǎn)的進(jìn)行實驗，最后得到的數(shù)據(jù)如表所示

半徑/cm	質(zhì)量/m0	角速度/rad?s-1	圈數(shù)	轉(zhuǎn)動動能/J
4	1	2	8
4	1	3	18
4	1	4	32
4	2	2	16
4	3	2	24
4	4	2	32
8	1	2	16
12	1	2	24
16	1	2	32

（1）根據(jù)題給數(shù)據(jù)計算砂輪的轉(zhuǎn)動動能E_k，并填在上面的表格里
（2）由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動動能E_k與質(zhì)量m、角速度ω、半徑r的關(guān)系式為

kmω²r²

．
（3）以上實驗運用了物理學(xué)中的一個重要的思維方法是：

控制變量法

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電壓表及電流表的不同，及本實驗中的實驗方法可得出正確的選項；
（2）①轉(zhuǎn)動動能根據(jù)動能定理求出，轉(zhuǎn)動動能應(yīng)等于摩擦力所做的功；
②利用控制變量法可得出轉(zhuǎn)動動能與各量之間的關(guān)系，從而得出正確的關(guān)系式；
③分析表中數(shù)據(jù)可得出題目中應(yīng)用的思維方法．

解答：解：（1）用電壓表測量等勢線時，是尋找某基準(zhǔn)點到電極之間電勢差相等的點，而用電流計描繪等勢線是尋找某基準(zhǔn)點等勢的點，故AC選項正確；故選AC．
（2）由題意可知，轉(zhuǎn)動動能應(yīng)等于克服摩擦力所做的功，W=fn2πr；
代入數(shù)據(jù)可得出轉(zhuǎn)動動能與下表；

半徑/cm	質(zhì)量/m0	角速度/rad?s-1	圈數(shù)	轉(zhuǎn)動動能/J
4	1	2	8	6.4
4	1	3	18	14.4
4	1	4	32	25.6
4	2	2	16	12.8
4	3	2	24	19.2
4	4	2	32	25.6
8	1	2	16	25.6
12	1	2	24	57.6
16	1	2	32	102.4

（2）由上表可知，當(dāng)半徑相同和質(zhì)量相同時，轉(zhuǎn)動動能與角速度的平方成正比；而當(dāng)角速度相同，質(zhì)量相同時，轉(zhuǎn)動動能與半徑的平方成正比；同時當(dāng)半徑與角速度相同時，轉(zhuǎn)動動能與制裁量成正比，故其對應(yīng)關(guān)系為：E_K=kmω²r²（k是比例常數(shù)）
（3）由題意可知，本題中量較多，為了準(zhǔn)確的得出變量間的變系，應(yīng)采用控制變量法；
故答案為：（1）AC；（2）（1）如上表；（2）kmω²r²（k是比例常數(shù)）；（3）控制變量法．

點評：本題計算量較大，要認(rèn)真計算；同時在得出規(guī)律時，要注意我們所學(xué)規(guī)律的應(yīng)用，當(dāng)涉及多量時一定要注意控制變量．