Question

（1）請完成“驗證力的平行四邊形定則”實驗的相關(guān)內(nèi)容．
①如圖a，鋪有白紙的水平木板上，橡皮條一端固定在A點，另一端拴兩個細(xì)繩套．
②如圖b，用兩個彈簧測力計互成角度拉橡皮條，使繩與橡皮條的結(jié)點伸長到某位置并記為O點，記下此時測力計的示數(shù)F₁和F₂，及

 

．
③如圖c，用一個彈簧測力計拉橡皮條，使繩與橡皮條的結(jié)點拉到O點，記下此時測力計的示數(shù)F=

 

N和細(xì)繩的方向．
④如圖d，已按一定比例作出了F₁、F₂和F的圖示，請用作圖方法作出F₁和F₂的合力F′．
⑤合力F′與F大小相等，方向略有偏差，如果此偏差僅由F₁引起，則原因是F₁的大小比真實值偏

 

、F₁與F₂的夾角比真實夾角偏

 

（填“大”或“小”）．

（2）在“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，提供了如圖甲、乙、丙所示的三組器材．
①請把能完成實驗的器材都連成電路．
②某同學(xué)根據(jù)他的實驗數(shù)據(jù)作出了如圖丁所示的圖象，由此可知該同學(xué)選用的是

 

組器材進(jìn)行實驗（填“甲”、“乙”或“丙”）．根據(jù)圖象可得出電源的電動勢E=

 

V，內(nèi)阻r=

 

Ω．（忽略電表內(nèi)阻的影響，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）本實驗是要驗證力的平行四邊形定則，故應(yīng)將由平行四邊形定則得出的合力，與真實的合力進(jìn)行比較而去判斷平行四邊形定則得出的結(jié)果是否正確，要作出力的圖示，需要測量力的大小和方向．
由平行四邊形定則作出F₁與F₂的合力F′，與F進(jìn)行比較，分析F₁的大小與真實值的關(guān)系．
（2）①根據(jù)所提供的器材可知，測定電源電動勢和內(nèi)阻的方法可用伏安法和安阻法，乙、丙兩圖能完成實驗；②由圖象看出，電阻與電流的關(guān)系，故可知該同學(xué)選用的是丙組器材進(jìn)行實驗．根據(jù)閉合電路歐姆定律得到電阻箱的電阻與電流的關(guān)系式，再根據(jù)圖象的斜率和截距求解電源的電動勢E和內(nèi)阻r．

解答：解：（1）②為作出力的圖示，應(yīng)記下此時測力計的示數(shù)F₁和F₂，及兩細(xì)繩的方向；
③此時測力計的示數(shù)F=3.0N；
⑤由平行四邊形定則作出F₁與F₂的合力F′，如右圖所示，可見，F(xiàn)′偏左，原因是F₁的大小比真實值偏大．F₁與F₂的夾角比真實夾角偏大．
（2））①根據(jù)所提供的器材可知，測定電源電動勢和內(nèi)阻的方法可用伏安法和安阻法，乙、丙兩圖能完成實驗．連接電路如圖所示．
②由圖象看出電阻與電流的關(guān)系，故可知該同學(xué)選用的是丙組器材進(jìn)行實驗．

根據(jù)閉合電路歐姆定律得  E=IR+Ir
由數(shù)學(xué)變形得：R=

E

I

-r
圖象的斜率k=E，橫軸截距大小等于a=r．
由圖知k=

19.0-0

14.0-1.0

≈1.5，a=1.0，故E=1.5V，r=1.0Ω
故答案為：（1）②兩細(xì)繩的方向；③3.0；⑤大，大．
（2）①連接電路如圖．②1.5，1.0

點評：解答本題應(yīng)熟練掌握實驗的目的及原理，根據(jù)實驗的原理分析實驗的數(shù)據(jù)．測量電源的電動勢和內(nèi)阻常用的方法有三種：伏安法、安阻法和伏阻法，其基本原理是閉合電路歐姆定律．