某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律-优题课

某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。途中，置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑轮，一段与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有 $N = 5$ 个，每个质量均为 $0 ． 010 kg$ 。实验步骤如下：

（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车9（和钩码）可以在木板上匀速下滑。

①将n（依次取 $n = 1, 2, 3, 4, 5$ ）个钩码挂在轻绳右端，其余 $N - n$ 各钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制 $s - t$ 图像，经数据处理后可得到相应的加速度a。

②对应于不同的n的a值见下表。 $n = 2$ 时的 $s - t$ 图像如图(b)所示：由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表。

n	1	2	3	4	5
$a / m \cdot s^{- 2}$	$0 ． 20$	________	$0 ． 58$	$0 ． 78$	$1 ． 00$

（2）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出 $a - n$ 图像。从图像可以看出：当物体质量一定是=时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。

（3）利用 $a–n$ 图像求得小车（空载）的质量为________kg（保留2位有效数字，重力加速度取 $g = 9.8 m \cdot s^{- 2}$ ）。

（4）若以"保持木板水平"来代替步骤（1），下列说法正确的是_______（填入正确选项钱的标号）

A．	$. a–n$ 图线不再是直线
B．	$a–n$ 图线仍是直线，但该直线不过原点
C．	$a–n$ 图线仍是直线，但该直线的斜率变大

某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和 $a_{1} b_{1}$ 固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且两导轨垂直。

（1）在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。

（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：

A.适当增加两导轨间的距离

B.换一根更长的金属棒

C.适当增大金属棒中的电流，其中正确的是（填入正确选项前的标号）

某同学要将一量程为 $250 μ A$ 的微安表改装为量程为 $20 mA$ 的电流表。该同学测得微安表内阻为 $1 200 Ω$ ，经计算后将一阻值为 $R$ 的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。

（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。

（2）当标准毫安表的示数为 $16.0 mA$ 时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是。（填正确答案标号）

A． $18 mA$ B． $21 mA$ C． $25 mA$ D． $28 mA$

（3）产生上述问题的原因可能是。（填正确答案标号）

A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于 $1 200 Ω$

B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于 $1 200 Ω$

C．R值计算错误，接入的电阻偏小

D．R值计算错误，接入的电阻偏大

（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=。

某同学要研究一小灯泡 $L (3.6 V, 0.30 A)$ 的伏安特性。所用器材有：电流表 $A_{1}$ （量程 $200 mA$ ，内阻 $R_{g 1} = 10.0 Ω)$ 、电流表 $A_{2}$ （量程 $500 mA$ ，内阻 $R_{g 2} = 1.0 Ω)$ 、定值电阻 $R_{0}$ （阻值 $R_{0} = 10.0 Ω)$ 、滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值 $10 Ω)$ 、电源 $E$ （电动势 $4.5 V$ ，内阻很小）、开关 $S$ 和若干导线。该同学设计的电路如图（a）所示。

（1）根据图（a），在图（b）的实物图中画出连线。

（2）若 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 分别为流过电流表 $A_{1}$ 和 $A_{2}$ 的电流，利用 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 、 $R_{g 1}$ 和 $R_{0}$ 写出：小灯泡两端的电压 $U =$ 　　，流过小灯泡的电流 $I =$ 　　。为保证小灯泡的安全， $I_{1}$ 不能超过　　 $mA$ 。

（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片的位置并读取相应的 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ ．所得实验数据在表中给出。

$I_{1} / mA$	32	55	85	125	144	173
$I_{2} / mA$	171	229	299	379	424	470

根据实验数据可算得，当 $I_{1} = 173 mA$ 时，灯丝电阻 $R =$ 　　 $Ω$ （保留1位小数）。

（4）如果用另一个电阻替代定值电阻 $R_{0}$ ，其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于　　 $Ω$ （保留1位小数）。

现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,当要求热敏电阻的温度达到或超过 $60^{\circ}$ C时,系统报警。提供的器材有：热敏电阻,报警器（内阻很小,流过的电流超过 $I_{c}$ 时就会报警，电阻箱(最大阻值为 $999.9 Ω$ ),直流电源(输出电压为 $U$ ,内阻不计）,滑动变阻器 $R_{1}$ (最大阻值为 $1000 Ω$ ), 滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值为 $2000 Ω$ ),单刀双掷开关一个,导线若干。

在室温下对系统进行调节,已知 $U$ 约为 $18 V, I_{c}$ 约为 $10 mA$ ;流过报警器的电流超过 $20 mA$ 时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,在 $60^{\circ} C$ 时阻值为 $650.0 Ω$ 。

(1) 在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。

（2）在电路中应选用滑动变阻器_ (填 $" R_{1} "$ 或" $R_{2}$ ") 。

（3）按照下列步骤调节此报警系统:

①电路接通前, 需将电阻箱调到一定的阻值, 根据实验要求, 这一阻值为 $Ω$ ; 滑动变阻器的滑片应置于 _ （填"a"或"b") 端附近，不能置于另一端的原因是。

②将开关向（填 "c"或 "d") 端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片, 直至。

（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变, 将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。