Question

（2013?馬鞍山三模）Ⅰ在《驗(yàn)證力的平行四邊形定則》的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖，則：
（1）圖乙中的F是力F₁和F₂合力的

理論值

；F′是力F₁和F₂合力的

測(cè)量值

．（填“測(cè)量值”或“理論值”）
（2）在實(shí)驗(yàn)中，如果只將細(xì)繩換成橡皮筋，其它步驟沒(méi)有改變，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化？答：

不變

．（選填“變”或“不變”）
（3）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是
A．理想實(shí)驗(yàn)法      B．等效替代法      C．控制變量法      D．建立物理模型法
Ⅱ使用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)直流電源（一般為電池）、一個(gè)電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個(gè)表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端．現(xiàn)需要測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)，給定的器材有：待測(cè)多用電表，量程為60mA的電流表，電阻箱，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)時(shí)，將多用電表調(diào)至×1Ω擋，調(diào)好零點(diǎn)；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值．完成下列填空：

（1）儀器連線如圖甲所示（a和b是多用電表的兩個(gè)表筆）．若兩電表均正常工作，則表筆a為

黑

（填“紅”或“黑”）色；
（2）若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后，圖乙中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖（a）、（b）、（c）所示，則多用電表的讀數(shù)為

14.0

Ω，電流表的讀數(shù)為

53

mA，電阻箱的讀數(shù)為

4.6

Ω．
（3）計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為

1.53

V．（保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：Ⅰ（1）實(shí)驗(yàn)原理是通過(guò)比較理論值與實(shí)際值之間的關(guān)系，來(lái)驗(yàn)證力的合成遵從平行四邊形定則，理論值是用平行四邊形畫(huà)出來(lái)的，真實(shí)值是與橡皮筋同線的那個(gè)力．
（2）在實(shí)驗(yàn)中注意細(xì)線的作用是提供拉力，采用橡皮筋同樣可以做到；
（3）本實(shí)驗(yàn)中采用了兩個(gè)力合力與一個(gè)力效果相同來(lái)驗(yàn)證的平行四邊形定則，因此采用“等效法”，注意不同實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用；
Ⅱ當(dāng)用多用電表測(cè)電阻時(shí)，電源在表內(nèi)，要使電流從圖中電流表正極流進(jìn)，從負(fù)極流出，因此表筆a連接電源的正極，所以表筆a為黑色的．多用電表測(cè)電阻時(shí)讀數(shù)是表盤示數(shù)與倍率的乘積；電流表的讀數(shù)要注意量程．

解答：解：（1）理論值是用平行四邊形畫(huà)出來(lái)的，真實(shí)值是與橡皮筋同線的那個(gè)力．所以：F是理論值，F(xiàn)′是實(shí)際值．
（2）在實(shí)驗(yàn)中細(xì)線是否伸縮對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響，故換成橡皮筋可以同樣完成實(shí)驗(yàn)，故實(shí)驗(yàn)結(jié)果不變；
故答案為：不變．
（3）實(shí)驗(yàn)中兩次要求效果相同，故實(shí)驗(yàn)采用了等效替代的方法，故ACD錯(cuò)誤，B正確．
Ⅱ（1）多用電表在使用時(shí)必須使電流從紅表筆（正接線柱）流進(jìn)，黑表筆（負(fù)接線柱）流出，串聯(lián)的電流表也必須使電流從正接線柱流進(jìn)，負(fù)接線柱流出，所以可以判斷電流是從a表筆流出的為黑表筆．
（2）多用電表用×1倍率測(cè)量，讀數(shù)為：14.0Ω，電流表的量程是60mA，由圖示電流表可知其示數(shù)為53.0mA；
電阻箱的讀數(shù)為：0×100+0×10+4×1+6×0.1=4.6Ω．
（3）當(dāng)表頭短接時(shí)電路電流最大為表頭的滿偏電流I_g=

E

r+R+rg

，將R_g取為r+r_g+R為多用電表的內(nèi)阻，
當(dāng)待測(cè)電阻等于R_g時(shí)，這時(shí)表頭半偏，表針指在歐姆表盤的中值上，所以R_g又稱為中值電阻．
當(dāng)選擇×1倍率測(cè)量時(shí)中值電阻直接在歐姆表盤上讀數(shù)為15Ω．在（2）中多用電表外的電阻為多用電表的讀數(shù)14.0Ω，
干路電流是53.0 m A，則電源電動(dòng)勢(shì)是E=I（R_內(nèi)+R_外）=0.053×（15+14）=1.537V．
故答案為：Ⅰ（1）理論值；測(cè)量值；（2）不變；（3）B；
Ⅱ．（1）黑；（2）14.0；53.0；4.6；（3）1.53（或1.54）．

點(diǎn)評(píng)：要解答本題應(yīng)熟練掌握實(shí)驗(yàn)的目的及原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理分析實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)．
由閉合電路的毆姆定律可得，電流與待測(cè)電阻不成比例，所以導(dǎo)致表盤的刻度不均勻．同時(shí)當(dāng)表頭半偏時(shí)，所測(cè)電阻等于中值電阻．