Question

（1）在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套（如圖）．實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條．某同學認為在此過程中必須注意以下幾項：
A．兩根細繩必須等長．
B．橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上．
C．在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行．
其中正確的是

 

．（填入相應的字母）
（2）測量電源B的電動勢E及內阻r （E約為4.5V，r約為1.5Ω）．
器材：量程3V的理想電壓表?，量程0.5A的電流表?（具有一定內阻），固定電阻R=4Ω，滑線變阻器R′電鍵K，導線若干．
①畫出實驗電路原理圖．圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標出．
②實驗中，當電流表讀數為I₁時，電壓表讀數為U_l；當電流表讀數為I₂時，電壓表讀數為U₂．則可以求出E=

 

，r=

 

 （用I₁，I₂，U_l，U₂及R表示）

Answer 1

分析：了解“驗證力的平行四邊形定則”實驗原理和實驗步驟，知道實驗中測得的物理量與哪些因素有關．
對于電學實驗的電路設計，我們首先要考慮儀器的安全使用，再從減小實驗誤差的角度考慮．
根據書本上實驗的數據處理方法解決問題．

解答：解：（1）A、受力與繩的長度無關，受力只與伸長的長度有關．故A錯誤．
B、這是一種特殊情況（即合力與分力的夾角相等），如果合力與分力的夾角不相等，照樣可以驗證實驗．故B錯誤．
C、如果不平行的話，即會有分力不平行木板，則其合力也不平行木板，就證明不了了，故C正確．
故選C．
（2）實驗中兩只電表都不能超出量程，要使電流表A不超出量程、必須R總≥

E

I

=9Ω，
  即R值必須大于6.5Ω左右．而要使電壓表V不超出量程，須發U=

E

R+RA+r

(R+RA)≤3v，即R值必須小于2Ω左右．
計算表明：滑動變阻器無論怎樣調節，總有一個電表會超出量程，所以設計了下面的實驗電路原理圖．

（2）實驗中，當電流表讀數為I₁時，電壓表讀數為U_l；當電流表讀數為I₂時，電壓表讀數為U₂，
根據閉合電路歐姆定律得：
E=U₁+I₁R₀+I₁r
E=U₂+I₂R₀+I₂r
解得：E=

I1U2-I2U1

I1-I2

，r=

U2-U1

I1-I2

-R
故答案為：（1）C
（2）①實驗電路原理圖如圖
②

I1U2-I2U1

I1-I2

，

U2-U1

I1-I2

-R

點評：對于書本上的實驗的考查，我們應該清楚實驗的基本測量原理和注意事項，這也是解決一些其它的設計性實驗的前提．