2020高三物理三轮冲刺：实验题技巧练(六)

实验题技巧练(六)

22．小明用如图1甲的实验装置验证“力的平行四边形定则”，实验步骤如下：

图1

①将弹簧的一端固定于铁架台上的C处，在竖直放置的木板上贴一张坐标纸，在弹簧末端挂上一个重力已知的钩码，在坐标纸上记下此时弹簧末端的位置O；

②取下钩码，将两绳套系在弹簧末端，用两个弹簧测力计共同将弹簧末端拉到同一位置O，记录此时细绳套OA、OB的方向及两个弹簧测力计相应的读数；

③选好标度，在坐标纸上画出两只弹簧测力计的拉力FA和FB的图示，并以FA、FB为邻边作平行四边形，对角线为F合；

④按同一标度，在坐标纸上画出挂一个钩码时弹簧所受的拉力F的图示；

⑤比较F合和F的大小和方向，得出结论．

回答下列问题：

(1)步骤②中弹簧测力计A的示数如图乙，该读数为________ N；

(2)图丙中已画出FB和F的图示(小方格的边长表示1.0 N)，FA的方向如图中虚线所示．请在图中画出FA的图示，并根据平行四边形定则画出F合；

(3)本次实验中，若保持弹簧测力计A的读数不变，增大OA与OC的夹角，为将弹簧末端拉到同一位置O，可采用的办法是________．

A．增大弹簧测力计B的读数，减小OB与OC之间的夹角

B．增大弹簧测力计B的读数，增大OB与OC之间的夹角

C．减小弹簧测力计B的读数，减小OB与OC之间的夹角

D．减小弹簧测力计B的读数，增大OB与OC之间的夹角

答案　(1)4.00　(2)见解析图　(3)C

解析　(1)题图所示弹簧测力计A的最小分度值为0.1 N，估读一位，该读数为4.00 N.

(2)根据力的图示法，结合力的方向与大小，作图如下：

(3)若保持弹簧测力计A的读数不变，即FA的大小不变，且增大OA与OC的夹角，即FA的方向逆时针转动，为将弹簧末端拉到同一位置O，即FA和FB的合力仍不变，依据平行四边形定则，则有FB的大小减小，且要逆时针转动，即减小OB与OC之间的夹角，故C正确，A、B、D错误．

23．某实验小组为了测量一个阻值未知的电阻，进行了如下操作：

图2

(1)首先用欧姆表粗测其电阻，如图2所示，则其读数为________ Ω；

(2)为了比较准确地测量此电阻，采用“伏安法”进行实验．所用器材如下：

电源E：电动势为9 V，内阻r约为1.0 Ω；

电流表A：量程0.6 A，内阻RA为0.50 Ω；

电压表V：量程10 V，内阻RV约为10 kΩ；

滑动变阻器R：最大阻值为5.0 Ω；

开关一个，导线若干．

为了减小实验误差，要求尽可能多测几组数据，请完成以下问题：

①在线框内画出实验电路图；

②实验小组按照正确的实验步骤，采集了部分数据，并在图3所示I－U图象中描出相应的点，由此可知该电阻的阻值为________ Ω(保留一位小数)；

图3

③若所用器材结构完好，该实验的主要误差是________(选填“系统”或“偶然”)误差．

答案　(1)18.0　(2)①如图所示

②19.5(18～20均可)　③偶然

解析　(1)欧姆表的读数等于表盘刻度×挡位倍率，此次倍率为×1，故该电阻值为18.0 Ω；

(2)①实验要求尽可能减小误差，但因滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻，故滑动变阻器选择分压接法．又因电流表的内阻RA已知，故电流表采用内接法．实验电路图如图：

②该I－U图应利用直线拟合，具体为：利用描点法画图时，应该让尽量多的点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，绘制如下：

该图的斜率k为电阻的倒数，即k＝.该图线的斜率为：k＝＝0.050，故电阻Rx＝－RA＝(－0.5) Ω＝19.5 Ω；

③该实验由于电流表内阻已知，因此测量结果较为精确，如果实验仪器结构完好，测量误差主要来源于偶然误差．