(Ⅰ)小明同学在学完力的合成与分解后,想在家里做实验验证力的平行四边形定则.他从学校的实验室里借来两只弹簧测力计,按如下

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  • 解题思路:I、注意每小格代表的数值,然后进行读数;以两个分力为边做出平行四边形,其对角线长度代表合力的大小;水杯处于平衡状态,因此两个弹簧秤所测拉力的合力应该与重力等大反向.

    II、①由表格数据可知,该实验中电压从零开始变化,故应采用滑动变阻器分压接法;

    ②用表格中的数据可以描点,并用平滑的曲线将各点相连;

    ③由图象可得出二极管的电流,由串联电路的电压规律可得出串联电阻两端的电压,由欧姆定律可得出串联的电阻.

    I、(1)弹簧测力计读数,每1N被分成10格,则1格就等于0.1N,图指针落在3N格处,所以读数为3.00N.

    故答案为:3.00.

    (2)两个分力为边做出平行四边形,如下图所示:

    根据力的图示,可以测量出合力的大小大约为5.2N.

    故答案为:5.2±0.2

    (3)根据实验原理可知,只要合力的大小与水杯重力大小相等,方向与重力方向相反,即可验证力的平行四边形定则.

    (Ⅱ):①同时测定二极管上的电流和电压时,由欧姆定律分析表格中的每一组数据,可以看出发光二极管的电阻是变化的,变化的范围大约在100Ω~500Ω之间.故电流表的内阻对测量影响较大,利用电流表外接法误差小.而测量数据应从0开始,用滑动变阻器分压式接法,才能得到足够多的数据;

    电路图如图所示:

    ②将表格提供的数据在方格纸上描点,可画出U-I图线如图丙中的曲线所示.

    ③根据U-I图线可知,当二极管的工作电压为2.5V时,工作电流约为20mA,按串联电路的特点知,串联电阻上分到电压应为0.5V,故得应串的电阻为:R=[U/I]=

    0.5

    2.0×10−3=25Ω

    故答案为:(Ⅰ)(1)3.00   (2)5.2±0.2;(3)F′近似在竖直方向,且数值与F近似相等

    Ⅱ(1)如上图;(2)如上图;(3)25Ω(22Ω~28Ω都对)

    点评:

    本题考点: 描绘小电珠的伏安特性曲线;验证力的平行四边形定则.

    考点点评: 对于非线性元件,要注意应用图象求出其工作电压和电流; 同时对于实验题要注意电学规律的正确应用.