Question

（Ⅰ）如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持

 

不变，用钩码所受的重力作为

 

，用DIS测小车的加速度．
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）．
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是

 

．

②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

 

A．小车与轨道之间存在摩擦   B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大    D．所用小车的质量太大
（Ⅱ）实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管的电阻．他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线和学生电源等．
（1）他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：
①将红表笔插入多用电表的

 

插孔（正、负）、黑表笔插入多用电表的插孔（正、负）；选择电阻档“×1”；
②

 

③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，如图所示，读数为

 

Ω

（2）根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从下图中的A、B、C、D四个电路中选择

 

  电路来测量金属丝电阻；

（3）他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变阻器，发现电流始终无示数．请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障并写出判断依据．（只需写出简要步骤）
①

 

②

 

．

Answer 1

分析：I、解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项；该实验是探究加速度与力的关系，我们采用控制变量法 进行研究；根据图象得出变量之间的关系，知道钩码所受的重力作为小车所受外力的条件．
II、使用多用电表欧姆档测电阻时，要先估测待测电阻阻值，然后选择合适倍率，对欧姆表进行欧姆调零，最后用欧姆表测电阻，欧姆表读数是指针示数乘以倍率；待测电阻丝阻值很小，应该使用电流表的外接法；为了测出多组实验数据，且从零开始测量，滑动变阻器应使用分压接法，据此分析电路图，找出符合要求的实验电路；电流表无示数说明电路中有断路，电压表有示数说明电压表与电源连接的电路中无断路．

解答：解：I、（1）因为要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力；
故答案为：小车的总质量，小车所受外力．
（2）①由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比
②由实验原理：mg=Ma，得：a=

mg

M

=

F

M

而实际上是：a′=

mg

(M+m)

，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的，故ABD错误，C正确．
故答案为：①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，②C，
II、Ⅱ、（1）①红表笔和电表的“正”插孔相连，黑表笔和电表的“负”插孔相连．
②对欧姆表进行欧姆调零，具体操作是：将红黑表笔对接，调节欧姆调零电阻，使指针指在最右端零刻度线处；
③由图2（a）所示多用电表可知，欧姆表示数是4×1Ω=4Ω．
故答案为：①正，②将红、黑表笔短接，调整调零旋钮调零；③4．
（2）为减小误差，实验多次测量，根据题目要求可知，实验时应采用电流表的外接法，滑动变阻器应使用分压接法，由图2所是电路图可知，符合要求的实验电路是D．
故选D．
（3）①使用多用电表的电压档位，接通电源，逐个测量各元件、导线上的电压，若电压等于电源电压，说明该元件或导线断路故障．
②使用多用电表的电阻档位，断开电路或拆下元件、导线，逐个测量各元件、导线上的电阻，若电阻为无穷大，说明该元件或导线断路故障．
故答案为：①使用多用电表的电压档位，接通电源，逐个测量各元件、导线上的电压，若电压等于电源电压，说明该元件或导线断路故障；
②使用多用电表的电阻档位，断开电路或拆下元件、导线，逐个测量各元件、导线上的电阻，若电阻为无穷大，说明该元件或导线断路故障．

点评：I、清楚实验的研究方法和实验中物理量的测量；当钩码的质量远小于小车的总质量时，钩码所受的重力才能作为小车所受外力．
II、本实验考查了实验操作、欧姆表读数等问题，熟练掌握基础知识，熟练应用欧姆定律、电阻定律即可正确解题．