Question

平行于水平桌面的細(xì)線
（1）為了測(cè)定木塊A和木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的主要操作有：
A．用彈簧秤測(cè)出木塊A的重力為G=6.00N；
B．用彈簧秤測(cè)出木板B的重力為G′=9.25N；
C．按圖的裝置安裝器材，安裝過程中用手按住木塊和木板；
D．松開按住木塊和木板的手，讓其運(yùn)動(dòng)，待彈簧秤指針穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù)．
①該同學(xué)的上述操作中多余的步驟是

 

．（填步驟序號(hào)）
②在聽取意見后，該同學(xué)按正確方法操作；讀數(shù)時(shí)彈簧秤的指針位置如圖2所示，其示數(shù)為

 

N．根據(jù)該同學(xué)的測(cè)量數(shù)據(jù)，可得到木塊A和木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

 

．
（2）如圖所3示的電路中，定值電阻R′=15Ω，K₂為單刀雙擲開關(guān)．閉合S₁，將K₂切換到a端，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其阻值為R₁，
記錄“數(shù)字式理想電壓表”測(cè)得的數(shù)據(jù)為U₁；然后保持電阻箱的阻值不變，將K₁切換到b端，記錄“數(shù)字式理想電壓表”測(cè)得的數(shù)據(jù)為U₂．
①根據(jù)電路圖用畫線代替導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)儀器連成實(shí)驗(yàn)電路（如圖4）；
②試寫出測(cè)待測(cè)電阻R_X的表達(dá)式

 

；
③若測(cè)得R_X=2.5Ω，將K₂切換到a端，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱的阻值R和記錄對(duì)應(yīng)的“數(shù)字式理想電壓表”數(shù)據(jù)U，對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在

1

U

-

1

R

圖上（如圖5）描出了幾個(gè)點(diǎn)．試在坐標(biāo)上做出

1

U

-

1

R

的圖線．可求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=

 

v，內(nèi)阻r=

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)需測(cè)量A木塊所受的摩擦力，A對(duì)B的正壓力，根據(jù)據(jù)f=μF_N測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)．
（2）①根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖
②根據(jù)歐姆定律結(jié)合串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，求出待測(cè)電阻R_X的表達(dá)式．
③根據(jù)閉合電路歐姆定律有：E=

U

R

(RX+R′+r)+U，解得

1

U

=

1

R

?

RX+R′+r

E

+

1

E

，

1

U

與

1

R

成線性關(guān)系，根據(jù)圖線的斜率和截距去求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．

解答：解：（1）①要測(cè)量木塊A和木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，需測(cè)量A所受的摩擦力，根據(jù)裝置圖知，通過平衡，A所受的摩擦力等于彈簧秤的拉力，還需測(cè)量A對(duì)B的壓力，而A對(duì)B的壓力等于A的重力，根據(jù)f=μF_N測(cè)出動(dòng)摩擦因數(shù)．木板B的重力無需測(cè)量．故選B．
②彈簧秤的讀數(shù)為2.10N，則滑動(dòng)摩擦力的大小f=2.10N，因?yàn)檎龎毫Φ扔贏的重力，等于6.00N，則動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

f

FN

=

2.10

6

=0.35．
（2）①根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如圖所示．
②閉合S₁，將K₂切換到a端，電阻箱兩端間的電壓為U₁，通過電阻箱的電流I=

U1

R1

，將K₁切換到b端，則R_X兩端間的電壓U_X=U₂-U₁，根據(jù)歐姆定律知RX=

UX

I

=

(U2-U1)R1

U1

．
③根據(jù)閉合電路歐姆定律有：E=

U

R

(RX+R′+r)+U，解得

1

U

=

1

R

?

RX+R′+r

E

+

1

E

，

1

U

與

1

R

成線性關(guān)系，圖線縱軸截距為電動(dòng)勢(shì)的倒數(shù)，所以E=

1

0.5

=2V．斜率等于

RX+R′+r

E

，則

RX+R′+r

E

=

2.5-0.5

0.2

=10，解得r=2.5Ω．
故答案為：（1）①B　 ②2.10  0.35；
（2）①連線如圖
②RX=

(U2-U1)R1

U1

．
③作圖，2，2.5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了力學(xué)實(shí)驗(yàn)和電學(xué)實(shí)驗(yàn)，力學(xué)實(shí)驗(yàn)較簡(jiǎn)單，對(duì)于該電學(xué)實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，通過閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析．