实验题增分练(二)
(满分15分 10分钟)
1．某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时，将橡皮筋改为劲度系数为400 N/m的轻质弹簧AA′，将弹簧的一端A′固定在竖直墙面上．不可伸长的细线OA、OB、OC，分别固定在弹簧的A端和弹簧秤甲、乙的挂钩上，其中O为OA、OB、OC三段细线的结点，如图1所示．在实验过程中，保持弹簧AA′伸长1.00 cm不变
(1)若OA、OC间夹角为90°，弹簧秤乙的读数是 N(如图2所示)，则弹簧秤甲的读数应为 N.
(2)在(1)问中若保持OA与OB的夹角不变，逐渐增大OA与OC的夹角，则弹簧秤甲的读数大小将 ，弹簧秤乙的读数大小将 ．
解析：(1)根据胡克定律可知，F＝kx＝400×0.01＝4 N；根据弹簧秤的读数方法可知，乙的读数为3.00 N；两弹簧秤夹角为90°，则甲的读数为：＝5.00 N；
(2)若保持OA与OB的夹角不变，逐渐增大OA与OC的夹角，如图中实线变到虚线：由图可知弹簧秤甲的读数将一直变小，而弹簧秤乙的读数将先变小后变大．
答案：(1)3.00 5.00 (2)一直变小 先变小后变大
2．(2018·河北省衡水中学信息卷)某实验小组计划测量某种圆柱状半导体材料的电阻率．
(1)用刻度尺量得该材料长度L＝0.700 m，用游标卡尺测量它的直径d如图所示，读数为 cm.
(2)实验室提供的器材有：
A．电压表V(量程为015 V，内阻约30 kΩ)；
B．电流计G(量程为0300 μA，内阻约50 Ω)；
C．滑动变阻器(最大值10 Ω，额定电流1 A)；
D．电源(电动势E＝12 V，内阻r＝6 Ω)；
E．单刀单掷开关一个，导线若干．
如果要求测量时材料两端的电压从0开始逐渐增大，请根据提供的器材设计一个电路图，画在虚线框内．
(3)实验中测量得到的数据如下表所示，请根据表中数据在坐标纸上画出UI图线，根据图象求出电阻R＝ Ω(保留两位有效数字).
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序号
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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电压(V)
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1
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3
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5
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7
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9
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11
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电流(μA)
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20
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67
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122
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158
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175
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240
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(4)计算半导体材料的电阻率表达式ρ＝ (用R、d、L表示)，测量值为 Ω·m(保留两位有效数字)．
解析：(1)对游标卡尺：主尺刻度为30 mm，游标尺共20个格，分度为0.05 mm，且游标尺的第15条刻度线与主尺刻度线对齐，因此它的读数为30 mm＋15×0.05 mm＝30.75 mm＝3.075 cm.
(2)在本题中，由于待测半导体材料阻值较大，故应采用电流表的内接法，要求电压表示数从0开始，故应采用滑动变阻器的分压式接法，电路图如图甲所示．
