如图1所示，是某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，根据实验数据按照一定的标度画出的力的图示．F1、F2、F、F′中不是由弹簧测力计测得的力是

题文

（1）如图1所示，是某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，根据实验数据按照一定的标度画出的力的图示．F1、F2、F、F′中不是由弹簧测力计测得的力是______（填字母）．在该实验中需要记录和观察的是______．A．记录F1、F2的大小和方向B．记录F1、F2的夹角C．观察F1、F2的大小是否在误差允许范围内相同D．观察F、F′的大小和方向是否在误差允许范围内相同（2）要测量一未知电阻Rx的阻值，实验室提供的器材如下：A．待测电阻RxB．电源E：电动势约为3VC．电流表A1：量程为0～5mA，内阻r1不超过10ΩD．电流表A2：量程为0～1mA，内阻r2为50ΩE．滑动变阻器R：最大阻值为50ΩF．电阻箱R′：阻值0～9 999.9ΩG．开关、导线若干①由于没有电压表，甲同学利用电流表A2和电阻箱改装了一个0～3V的电压表（表盘刻度为改），则电流表A2应与电阻箱______（填“串联”或“并联”），电阻箱的阻值应为______Ω．该同学利用电流表内接法和电流表外接法分别测量Rx两端的电压和通过Rx的电流，读出两表的数据记录如下：接法次数物理量接法一接法二123123A1：I1/mA1.502.002.501.502.002.50A2：I2/mA0.500.670.840.430.570.71请你根据测量结果判断接法二是电流表______（填“内”或“外”）接法．用表示A2改装后的电压表，在测量Rx的以下实验电路中误差较小的是______． ②为测量电阻Rx，乙同学设计了如图2电路，他确定：只要保持滑动变阻器的画片P位置固定，无论怎样调节电阻箱，分压电路的输出电压变化都很小．这是因为待测电阻Rx______滑动变阻器R（填“远大于”、“远小于”或“大致等于”）．他的操作步骤如下：A．将滑动变阻器的滑片P放在最左端，闭合开关S；B．将电阻箱的阻值调节到零，调节滑动变器，使电流表A2的指针达到满偏；C．保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，使电流表的指针达到半偏；D．读出电阻箱的示数，记为R0；E．断开开关，整理器材．请你根据已知量与测量量，写出待测电阻Rx的表达式______．该测量值与真实值相比______（填“偏大”或“偏小”）．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）由于误差的存在，通过平行四边形定则得出的合力值与由弹簧秤直接测得的力并不完全相等，通过平行四边形得出值在对角线上，用一个弹簧直接测量出的值沿细绳方向，即沿BO方向，故F是由弹簧秤直接测得的，F′是通过平行四边形定值得出的合力值，所以不是由弹簧测力计测得的力是F′．根据实验原理和实验目的可知，本实验要记录力F1、F2和F的大小和方向，通过F1、F2做平行四边形，求出其合力F′，然后与F进行比较，看它们的大小和方向是否相同，故BC错误，AD正确．（2）①电流表改装为电压表，需串联电阻起分压作用，根据欧姆定律得，电阻箱的电阻R=31×10-3-50Ω=2950Ω．②当电流表外接时，通过电流表A2的电流I2=(I1-I2)RXRV，当电流表内接时，I2=I1(RX+RA1)RV，通过表达式可知，当A1示数相等时，当电流表采用外接法是，通过电流表A2电流较小．所以接法二是电流表的外接法．改装后的电压表内阻为3000Ω，电流表A1的内阻小于10Ω，待测电阻RX大约为RX≈0.43×10-3×3000(1.50-0.43)×10-3≈1200Ω，属于大电阻，所以采用电流表内接法无法较小．因为滑动变阻器总阻值较小，若采用滑动变阻器限流式接法，电流、电压变化较小，测量误差较大，所以 滑动变阻器采用分压式接法．故选B．③无论怎样调节电阻箱，分压电路的输出电压变化都很小．这是因为待测电阻远大于滑动变阻器阻值．本实验采用半偏法测量待测电阻的阻值，知半偏时，有：RX+R0+r2=2（RX+r2），解得RX=R0-r2．将电流表内阻等效到待测电阻中去，运用半偏法测量，测量支路电压不变，实际上总电阻增大，导致测量支路电压增大，电阻箱两端的电压大于待测电阻的电压，则测量值大于真实值．故答案为：（1）F′AD（2）①串联 2950     ②外 B③远大于   R0-r2    偏大

解析

31×10-3

考点

据考高分专家说，试题“（1）如图1所示，是某同学在“验证力的平.....”主要考查你对 [实验：验证力的平行四边形定则 ]考点的理解。

实验：验证力的平行四边形定则

验证力的平行四边形定则: 实验目的： 验证平行四边形定则 实验器材： 方木板一块，测力计两个，细绳两段，橡皮条一段，白纸，铅笔，刻度尺，量角器，图钉。 实验原理： 此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。 实验步骤： 1、把橡皮条的一端固定在板上的A点； 2、用两条细绳结在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点伸长到O点（如图）； 3、用铅笔记下O点的位置，画下两条细绳的方向，并记下两个测力计的读数； 4、在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示，用平行四边形定则求出合力F； 5、只用一个测力计，通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点，记下测力计的读数和细绳的方向，按同样的比例作出这个力F′的图示，比较F′与用平行四边形定则求得的合力F，比较合力大小是否相等，方向是否相同； 6、改变F1和F2的夹角和大小，再做两次。 注意事项： 1、用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。 2、同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。