Question

（Ⅰ）（1）我们已经知道，物体的加速度（a）同时跟合外力（F）和质量（M）两个因素有关．要研究这三个物理量之间的定量关系的思想方法是______．

（2）某同学的实验方案如图所示，她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F，为了减少这种做法而带来的实验误差，她先做了两方面的调整措施：
a：用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是______．
b：使砂桶的质量远小于小车的质量，目的是使拉小车的力近似等于______．
（3）该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：
A、利用公式a=计算；B、根据a=利用逐差法计算．
两种方案中，你认为选择方案______比较合理．
（4）下表是该同学在“保持小车质量M不变，探究a与F的关系”时记录了实验数据，且已将数据在下面的坐标系中描点，做出a-F图象；由图线求出小车的质量等于______kg．（保留二位有效数字）
（Ⅱ）某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值，给定器材及规格为：
电流表A（量程为0～5mA．内阻约为10Ω）；
电压表V （量程为0～3V．内阻约为3kΩ）；
最大阻值约为50Ω的滑动变阻器；
电源E（电动势约3V）；
开关S、导线若干．
（l）由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图电路试测，读得电压表示数大约为2.0V．电流表示数大约为4.0mA，则未知电阻阻值Rx大约为______Ω；
（2）经分析，该电路测量误差较大，需要作改进．请在方框内画出改进后的测量原理图；
（3）用改进后的电路进行测量，其测量值______（填“等于”、“小于”、“大于”）真实值．

Answer

（Ⅰ）（1）当一个量与多个量有关系时，则可控制某些量不变，去研究另两个量的关系；再去改变让其它量不变，则再去研究剩余的两个量关系，例如：先保持M不变，研究a与F的关系；再保持F不变，研究a与M的关系．
（2）在实验中，为了减少这种做法而带来的实验误差，一要排除摩擦力的影响，二要砂桶的重力接近小车所受的合力．
（3）由于做匀变速直线的物体在相等的时间内位移总是相等．所以可借助于a=利用逐差法计算加速度大小．
（4）由图象的含义可知，图线的斜率大小为物体的质量大小，图象没有通过原点是由于摩擦力没有平衡彻底．
（Ⅱ）（1）由殴姆定律可求出电阻的阻值．
（2）从题中可知滑动变阻器的最大值为50Ω，而待测电阻的阻值约为500Ω，因此变阻器以分压式接入电路，则电阻改变显著．
（3）电阻的测量值是电压表的示数与电流表的示数相除．通过分析来找到引起误差的原因：电流表有内阻．
【解析】
（Ⅰ）（1）先保持M不变，研究a与F的关系；再保持F不变，研究a与M的关系，体现出控制变量法的思想．
（2）由于保持F不变，研究a与M的关系．则当质量发生改变时，若没有平衡摩擦力，则砂桶的重力就不再是小车所受的合力，所以必须平衡摩擦力．由于小车的加速运动，出现加速度，所以导致砂桶的重力大于拉小车的细线的拉力．当砂桶的质量远小于小车的质量时，砂桶的重力接近拉小车的细线的拉力．
（3）由于做匀变速直线的物体在相等的时间内位移总是相等．所以可借助于a=利用逐差法计算加速度大小．
（4）由图象的含义可知，图线的斜率大小为物体的质量大小，所以物体的质量为0.49Kg-0.50Kg．
（Ⅱ）（1）由殴姆定律可得：=
（2）可知滑动变阻器的最大值为50Ω，而待测电阻的阻值约为500Ω，所以原电路是滑动变阻器限流式，因此变阻器作用不明显，那么当将变阻器以分压式接入电路，则电阻改变显著．如图所示．
（3）待测电阻通过电压表测出两端的电压，电流表测出通过电阻的电流，由于电流表的内接法，导致电压表的示数比真实值大，所以测量值比真实值大．
故答案为：（Ⅰ）（1）控制变量法；
（2）a．平衡摩擦力；b．砂桶的重力；
（3）B；
（4）0.49Kg-0.50Kg；
（Ⅱ）（1）500；  
（2）如图；   
（3）大于．