Question

【題目】（1）利用“油膜法估測分子直徑”實驗體現(xiàn)了構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現(xiàn)對微觀量的間接測量方法。

①某同學的操作步驟如下：

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；

該同學上述實驗步驟中有問題的是_______（填字母代號）。

②若該同學計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“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學按照如下步驟進行操作：

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，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩形成結點，細繩的另一端系著繩套；

c．如圖甲，用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使結點到達某一位置O，記錄結點位置和兩個彈簧測力計的示數、兩根細繩的方向；

d．按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力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．只用一個彈簧測力計通過細繩套拉橡皮條，_______；并按同一標度作出這個力F′的圖示；

f．比較F′和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結論。

①請把步驟e中的內容補充完整_______。

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

A．理想實驗法 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驗誤差的是_______（填字母代號）。

A．實驗前將兩彈簧測力計調零后水平互鉤對拉，選擇兩個讀數相同的測力計

B．拴在橡皮條上的兩條細繩必須等長，并且要盡量長一些

C．彈簧測力計、細繩、橡皮條都應與木板平行

D．用兩彈簧測力計同時拉橡皮條時，兩彈簧測力計的示數之差應盡可能大

E．在記錄力的方向時，標記同一細繩方向的兩點要遠些

④圖乙是該同學在白紙上根據實驗數據用同一標度畫出的圖示，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在家中想驗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線拉三根橡皮條至某一長度（在彈性限度內），保持狀態(tài)不變；如圖丁所示，記錄此時結點位置和三個橡皮條另一端的位置，量出三個端點到結點O的距離分別為L1=9.20cm、L2=8.40cm、L3=7.50cm。請根據他們的實驗過程和記錄的數據作出驗證力的平行四邊形定則的圖示，并說明是如何驗證的。

Answer 1

【答案】 BC V/S 把橡皮條的結點拉到同一位置O，讀出彈簧測力計的示數，記下細繩的方向 B ACE F＇ ⑤如圖所示，按比例作出平衡時三個橡皮條拉力的圖示。

分析說明：將任意一個力反向延長至等大，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力的合力的大小和方向，若近似相同即可驗證平行四邊行定則。

【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系，替代的前提是等效，實驗中合力與分力一定產生相同的形變效果，故步驟D中應使結點到達同樣的位置O；故應為把橡皮條的結點拉到同一位置O，讀出彈簧測力計的示數，記下細繩的方向

②合力與分力是一種等效替代的關系，故應用了等效替代法，B正確

③同時為了檢驗兩個彈簧是否示數相同，要將兩只彈簧秤水平互鉤對拉，然后進行讀數比較，A正確；本實驗是通過在白紙上作力的圖示來驗證平行四邊定則，為了減小實驗誤差，彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行，否則，作出的是拉力在紙面上的分力，誤差較大，故C正確；用兩彈簧秤同時拉細繩時兩拉力之差如果很大，那么力作圖示時誤差就會較大，故D錯誤；為了更加準確的記錄力的方向，兩細繩可以不等長，因為繩子的長短不影響力的大小和方向的表示．拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些，B錯誤E正確；

④F是通過作圖的方法得到合力的理論值，而是通過一個彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長到O點，使得一個彈簧稱的拉力與兩個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力的合力的大小和方向，若近似相同即可驗證平行四邊行定則。

如圖所示，按比例作出平衡時三個橡皮條拉力的圖示。