Question

實(shí)驗(yàn)題．
Ⅰ．（1）在一次課外活動(dòng)中，某同學(xué)用如圖（a）所示的裝置測量放在水平光滑桌面上鐵塊A與金屬板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，已知鐵塊A的質(zhì)量m_A=1kg，金屬板B的質(zhì)量m_B=0.5kg，用水平力F向左拉金屬板B，使其向左運(yùn)動(dòng)，彈簧稱示數(shù)的放大情況如圖所示，則A、B間的摩擦力F_μ=

 

N，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

 

 （g取10m/s²）
（2）該同學(xué)還設(shè)計(jì)性地將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下一些計(jì)時(shí)點(diǎn)，取時(shí)間間隔為0.1s 的幾點(diǎn)，測量后結(jié)果如圖（b）所示，則金屬板被拉動(dòng)的加速度
a=

 

m/s²，由此可知水平力F=

 

N．
Ⅱ．（9分）為了測量某一電流表A的內(nèi)阻r₁，給定的器材有：

器  材	規(guī)  格
待測電流表A	量程300μA，內(nèi)阻r1，約為100Ω
電壓表V	量程3V，內(nèi)阻r2=1kΩ
定值電阻R1	阻值為10Ω
滑動(dòng)變阻器R2	阻值0-20Ω，允許通過的最大電流0.5A
電源E	電動(dòng)勢4V，內(nèi)阻不計(jì)
電鍵一只、導(dǎo)線若干

要求測量時(shí)兩塊電表的指針的偏轉(zhuǎn)均超過其量程的一半．
①畫出測量電路原理圖；
②電路接通后，測得電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，用已知和測得的物理量表示電流表的內(nèi)阻r₁=

 

．

Answer 1

分析：I（1）拉動(dòng)B過程中，A處于平衡狀態(tài)，其所受滑動(dòng)摩擦力大小等于彈簧秤示數(shù)，據(jù)此可正確解答．
（2）根據(jù)△x=aT²求出金屬板的加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律，即可求出水平拉力大小．
Ⅱ．①要測電流表內(nèi)阻，需要測出電流表兩端電壓與通過電流表的電流；根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算，然后按照題目要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，作出電路圖．
②根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)，應(yīng)用歐姆定律求出電流表阻值．

解答：解：I（1）A處于平衡狀態(tài)，所受摩擦力等于彈簧秤示數(shù)，F(xiàn)_f=F=2.50N．
根據(jù)F_f=m_Agμ，解得：μ=0.25．
（2）由題意可知，金屬板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，△x=aT²，其中△x=2cm=0.02m，T=0.1s，所以解得：a=2.00m/s²．
根據(jù)牛頓第二定律得：F-F_f=m_Ba，帶入數(shù)據(jù)解得F=3.5N．
故答案為：（1）2.50，0.25．（2）2.00，3.50．
Ⅱ．①如果把滑動(dòng)變阻器、定值電阻、電流表串連接入電路，電路最小電流：
I=

E

R1+R2+r1

=

4

10+20+100

≈0.03A=30000μA，大于電流表量程，
因此不能采用串聯(lián)的方法，可以把電流表與定值電阻并聯(lián)，然后與電壓表串聯(lián)，
為了進(jìn)行多次測量，滑動(dòng)變阻器可以采用分壓接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；

②通過電壓表的電流I_V=

U

r2

，通過定值電阻R₁的電流I₁=I_V-I=

U

r2

-I．
電阻R₁兩端電壓U₁=（

U

r2

-I）R₁，電流表與電阻R₁并聯(lián)，它們兩端電壓相等，
電流表內(nèi)阻r₁=

U1

I

=

UR1

Ir2

-R₁=（

U

Ir2

-1）R₁．
故答案為：①如圖所示．②（

U

Ir2

-1）R₁．

點(diǎn)評：本題第一問借助實(shí)驗(yàn)考查了基本規(guī)律的應(yīng)用，平時(shí)訓(xùn)練中一定要加強(qiáng)應(yīng)用基本規(guī)律解決實(shí)際問題的能了，強(qiáng)調(diào)知識的活學(xué)活用；
本題第二問考查了實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)、求電阻等問題，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)難度較大，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ�求較高，是本題的難點(diǎn)．