Question

（1）在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中，根據不同的實驗原理應相應選取不同的測量電表，下列選項中正確的是
A．若用“等電勢差”描繪等勢線，用電壓表
B．若用“等電勢差”描繪等勢線，用電流表
C．若用“等電勢”描繪等勢線，用靈敏電流表
D．若用“等電勢”描繪等勢線，用電壓表
（2）探究能力是物理學研究的重要能力之一．有同學通過設計實驗來探究物體因繞軸轉動而具有的轉動動能與哪些因素有關．他以圓型砂輪為研究對象，研究其轉動動能與其質量、半徑、角速度等的具體關系．如圖所示，砂輪由動力帶動勻速旋轉測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，用一把彈性尺子與砂輪接觸使砂輪慢慢停下，設尺和砂輪間的摩擦力恒為

10

π

N，（不計轉軸的質量及其與支架間的摩擦）分別取不同質量、不同半徑的砂輪，使其以不同角速度旋轉的進行實驗，最后得到的數據如表所示

半徑/cm	質量/m0	角速度/rad?s-1	圈數	轉動動能/J
4	1	2	8
4	1	3	18
4	1	4	32
4	2	2	16
4	3	2	24
4	4	2	32
8	1	2	16
12	1	2	24
16	1	2	32

（1）根據題給數據計算砂輪的轉動動能E_k，并填在上面的表格里
（2）由上述數據推導出該砂輪的轉動動能E_k與質量m、角速度ω、半徑r的關系式為

kmω²r²

．
（3）以上實驗運用了物理學中的一個重要的思維方法是：

控制變量法

．

Answer 1

分析：（1）根據電壓表及電流表的不同，及本實驗中的實驗方法可得出正確的選項；
（2）①轉動動能根據動能定理求出，轉動動能應等于摩擦力所做的功；
②利用控制變量法可得出轉動動能與各量之間的關系，從而得出正確的關系式；
③分析表中數據可得出題目中應用的思維方法．

解答：解：（1）用電壓表測量等勢線時，是尋找某基準點到電極之間電勢差相等的點，而用電流計描繪等勢線是尋找某基準點等勢的點，故AC選項正確；故選AC．
（2）由題意可知，轉動動能應等于克服摩擦力所做的功，W=fn2πr；
代入數據可得出轉動動能與下表；

半徑/cm	質量/m0	角速度/rad?s-1	圈數	轉動動能/J
4	1	2	8	6.4
4	1	3	18	14.4
4	1	4	32	25.6
4	2	2	16	12.8
4	3	2	24	19.2
4	4	2	32	25.6
8	1	2	16	25.6
12	1	2	24	57.6
16	1	2	32	102.4

（2）由上表可知，當半徑相同和質量相同時，轉動動能與角速度的平方成正比；而當角速度相同，質量相同時，轉動動能與半徑的平方成正比；同時當半徑與角速度相同時，轉動動能與制裁量成正比，故其對應關系為：E_K=kmω²r²（k是比例常數）
（3）由題意可知，本題中量較多，為了準確的得出變量間的變系，應采用控制變量法；
故答案為：（1）AC；（2）（1）如上表；（2）kmω²r²（k是比例常數）；（3）控制變量法．

點評：本題計算量較大，要認真計算；同時在得出規律時，要注意我們所學規律的應用，當涉及多量時一定要注意控制變量．