Question

（2013?濟南一模）（1）用圖甲所示的裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗．
①為了消除長木板與小車間摩擦力對實驗的影響，必須在長木板遠離滑輪的一端下面墊一塊薄木板，反復移動薄木板的位置，直至不掛砂桶時小車能在長木板上做

勻速直線

運動．
②掛上砂桶后，某同學只改變小車的質量進行測量．他根據實驗得到的幾組數據作出圖乙的a-m圖象，請根據圖乙在答題卡上的圖丙中作出a-

1

m

圖象．

③根據圖丙，可判斷本次實驗中小車受到的合外力大小為

0.06

N．
（2）某物理實驗小組利用實驗室提供的器材測量一待測電阻的阻值．可選用器材的代號和規格如下：
電流表A₁（量程250mA，內阻r₁=5Ω，）
電流表A₂（量程300mA，內阻r₂約為5Ω）
待測電阻R（阻值約為100Ω）
滑動變阻器R（最大阻值10Ω）
蓄電池E（電動勢為6V，內阻，r約為1Ω）
單刀單擲開關S，導線若干
①小組同學根據實驗器材所設計的實驗電路原理圖如圖1所示，但兩只電表的符號沒有明確．請用筆畫線代替導線，將圖2所示的實驗器材在答題卡上按電路原理圖連成實驗電路，并在電表下方的虛線框內標明兩只電表的符號．

②他們需要直接測量的物理量是

兩電流表A₁、A₂的讀數I₁、I₂

用所測物理量表示待測電阻的計算式為R_x=

I1

I2-I1

r1

．

Answer 1

分析：（1）①正好平衡摩擦力時，小車受合力為0，作勻速直線運動
          ②a與m成反比即a∝

1

m

，故圖象應為直線
          ③圖象斜率即合力
     （2）①必須有一個電流表來充當電壓表，由于A1內阻已知，故選A1與待測電阻并聯．
          ②由電流表A₁的讀數I₁可求得Rx兩端的電壓，通過Rx的電流為干路電流與I₁之差

解答：解：（1）①當重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡時，小車作勻速直線運動．
       ②a∝

1

m

，故圖象應為直線，如下圖
          
       ③由牛頓第二定律 F=ma知，F即為圖象的斜率，即F=0.06N
    （2）①按電路圖畫實物圖（圖線不能交叉），如下
                             
       ②設電流表A₁的讀數I₁、A₂的讀數為I₂，則有Rx兩端電壓為
                    U=I₁r₁
         通過Rx的電流I=I₂-I₁
         故Rx=

I1r1

I2-I1

故答案為：（1）①勻速直線   
            ②如圖所示
          
            ③0.06
         （2）①如圖所示
          
              ②兩電流表A₁、A₂的讀數I₁、I₂   

I1r1

I2-I1

點評：本題考查了驗證牛頓第二定律實驗的基礎知識，有平衡摩擦力的方法、圖象的處理等．同時考查了伏安法測電阻的變式，即雙電流表測阻，可將其規律總結為：一般用來測小電阻，用定值電流表來代替電壓表．本題前半部分比較基礎，后半部分有創新應用，難度適中．