Question

I．下列实验中，没有系统误差的是______
A．在探究a与M、F之间关系的实验中，用沙和沙桶的重力大小代替绳子的拉力
B．在测定金属丝的电阻率实验中电流表外接法测量金属丝的电阻
C．在探究小车速度随时间变化规律的实验中用逐差法测量小车运动的加速度
D．在验证机械能守恒实验中，重锤减少的重力势能等于重锤增加的动能
II．在探究“牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系．实验装置如图所示，将两个带滑轮的长木板并排固定放置，选取两辆完全相同的小车A和B，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）．通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小．
（1）在实验中怎样得到两车加速度的比例关系？
（2）为了使绳子的拉力成为小车受到的合外力，在实验中必须做的操作是：______

III．现要测量某一待测电阻R_x的阻值，给定的器材有：
A．待测电阻R_x；阻值约为200Ω
B．电源E；电动势约为3.0V，内阻可忽略不计
C．电流表A₁；量程为0～10mA，内电阻r₁=20Ω
D．电流表A₂：量程为0～20mA，内电阻约为8Ω
E．定值电阻R：阻值R=80Ω
F．单刀单掷开关S，导线若干．
（1）为了尽量准确测量电阻R_x值，请在方框内设计实验电路原理图．
（2）根据实验数据，得出测量R_x的表达式并说明各符号的含义：R_x______．

Answer

Ⅰ系统误差是由实验原理、实验设计造成的，分析各实验误差来源，然后答题．
Ⅱ探究牛顿第定律实验，首先应平衡摩擦力，使与小车相连的细线平行于木板平面，以减小实验误差；
由匀变速运动的速度公式可以推导出加速度与位移的关系，然后答题．
Ⅲ、（1）没有电压表，可以把定值电阻与待测电阻并联，由欧姆定律求出电阻两端电压，
用电流表测出通过电阻的电流，然后由欧姆定律求出待测电阻阻值；为了准确测出电阻阻值，
应进行多次测量求平均值，可以采用滑动变阻器的分压接法，据此作出实验电路图；
（2）根据实验所测量的量，应用并联电路特点、欧姆定律求出待测电阻阻值．
【解析】
Ⅰ．A、在探究a与M、F之间关系的实验中，用沙和沙桶的重力大小代替绳子的拉力，
绳子对小车的拉力小于沙和沙桶的重力，存在误差，这是系统误差，A不符合题意；
B、在测定金属丝的电阻率实验中电流表外接法测量金属丝的电阻，由于电压表的分流作用，电流的测量值大于真实值，实验存在误差，这是系统误差，B不符合题意，
C、在探究小车速度随时间变化规律的实验中用逐差法测量小车运动的加速度，
实验误差是由于测量位移而引起的，是偶然误差，C不符合题意；
D、在验证机械能守恒实验中，重锤减少的重力势能等于重锤增加的动能，
由于存在阻力，重锤减少的重力势能大于重锤增加的动能，
误差是由实验设计引起的系统误差，D不符合题意；故C正确．
Ⅱ．（1）小车由静止释放，做初速度为零的匀加速运动，由位于公式可知，
小车的位移x=at2；两小车同时释放、同时停止运动，它们的运动时间t相等，
则两小车的位移之比==，由此可知，小车的加速度之比等于小车的位移之比，
实验中可以测出小车在相等时间内的位移，则小车的加速度之比等于位移之比．
（2）为了使绳子的拉力成为小车受到的合外力，实验时应：①平衡摩擦力，
②调节滑轮的高度使牵引小车的绳子与木板平面平行．
Ⅲ．（1）由所给的实验器材可知，只有两个电压表，没有电压表，
可以把定值电阻与待测电阻并联，用量程大的电流表测测它们的并联电流，
量程小的电流表测通过定值电阻的电流，由欧姆定律求出并联电压，
由并联电路特点求出通过待测电阻的电流，然后由欧姆定律求出待测电阻阻值，
为了减小实验误差，实验时应进行多次测量求平均值，滑动变阻器采用分压接法，
实验电路图如图所示．
（2）闭合开关，移动滑片，测出电流表A1的示数是I1，电流表A2的示数是I2，
电流表A1与定值电阻R串联，测定值电阻电流，待测电阻电压UX=U+UA1=I1R+I1r1，
电流表A2测两电阻的并联电流，通过待测电阻的电流IX=I2-I1，
待测电阻阻值RX==RX=．
故答案为：Ⅰ、C；Ⅱ、（1）测出小车在相等时间内的位移，则小车的加速度之比等于位移之比；
（2）①平衡摩擦力，②调节滑轮的高度使牵引小车的绳子与木板平面平行．
Ⅲ、（1）电路图如图所示；（2）．