题目
（1）如图1所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．? 速度传感器 速度传感器-|||-拉力传感器-|||-B A c-|||-图1 图2-|||-↑a|m·s``2-|||-6.0-|||-5.0-|||-4.0-|||-3.0-|||-2.0-|||-1.0-|||-F|N-|||-o 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0①用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触右侧极板使电容器带电．上移其中一极板，可观察到静电计指针偏转角 ____ （选填“变大”、“变小”、“不变”，下同）；当在两板间插入电介质时，静电计指针偏转角将 ____ ．②关于本实验使用的静电计，以下说法正确的有 ____ A．该静电计可以用电压表替代B．该静电计可以用电流表替代C．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况D．使用静电计的目的是观察电容器电量的变化情况（2）图2为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在长木板上相距L=48.0cm的A、B两处各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．①实验主要步骤如下：A．将拉力传感器固定在小车上；B．调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，让小车在不受拉力作用时能在木板上做 ____ 运动；C．把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；D．接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；E．改变所挂钩码的数量，重复步骤D的操作． 次数 F（N） (v)_(B)^2-(v)_(A)^2（m2/s2） a（m/s2） 1 0.60 0.77 0.80 2 1.04 1.61 1.68 3 1.42 2.34 ____ 4 2.00 3.48 3.63 5 2.62 4.65 4.84 6 3.00 5.49 5.72 ②表中记录了实验测得的几组数据，(v)_(B)^2-(v)_(A)^2是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a= ____ ，请将表中第3次的实验数据填写完整（保留三位有效数字）；③由表中数据在坐标纸上描点并作出a～F关系图线；④对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图3中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是 ____ ．
（1）如图1所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．
①用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触右侧极板使电容器带电．上移其中一极板，可观察到静电计指针偏转角 ____ （选填“变大”、“变小”、“不变”，下同）；当在两板间插入电介质时，静电计指针偏转角将 ____ ．
②关于本实验使用的静电计，以下说法正确的有 ____
A．该静电计可以用电压表替代
B．该静电计可以用电流表替代
C．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
D．使用静电计的目的是观察电容器电量的变化情况
（2）图2为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在长木板上相距L=48.0cm的A、B两处各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．
①实验主要步骤如下：
A．将拉力传感器固定在小车上；
B．调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，让小车在不受拉力作用时能在木板上做 ____ 运动；
C．把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
D．接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；
E．改变所挂钩码的数量，重复步骤D的操作．
②表中记录了实验测得的几组数据，${v}_{B}^{2}$-${v}_{A}^{2}$是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a= ____ ，请将表中第3次的实验数据填写完整（保留三位有效数字）；
③由表中数据在坐标纸上描点并作出a～F关系图线；
④对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图3中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是 ____ ．
①用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触右侧极板使电容器带电．上移其中一极板，可观察到静电计指针偏转角 ____ （选填“变大”、“变小”、“不变”，下同）；当在两板间插入电介质时，静电计指针偏转角将 ____ ．
②关于本实验使用的静电计，以下说法正确的有 ____
A．该静电计可以用电压表替代
B．该静电计可以用电流表替代
C．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
D．使用静电计的目的是观察电容器电量的变化情况
（2）图2为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在长木板上相距L=48.0cm的A、B两处各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．
①实验主要步骤如下：
A．将拉力传感器固定在小车上；
B．调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，让小车在不受拉力作用时能在木板上做 ____ 运动；
C．把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
D．接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；
E．改变所挂钩码的数量，重复步骤D的操作．
| 次数 | F（N） | ${v}_{B}^{2}$-${v}_{A}^{2}$（m2/s2） | a（m/s2） |
| 1 | 0.60 | 0.77 | 0.80 |
| 2 | 1.04 | 1.61 | 1.68 |
| 3 | 1.42 | 2.34 | ____ |
| 4 | 2.00 | 3.48 | 3.63 |
| 5 | 2.62 | 4.65 | 4.84 |
| 6 | 3.00 | 5.49 | 5.72 |
③由表中数据在坐标纸上描点并作出a～F关系图线；
④对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图3中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是 ____ ．
题目解答
答案
解：（1）①上移其中一极板，极板正对面积减小，电容减小，而电容器的电量不变，由C=$\frac{Q}{U}$分析可知，板间电压增大，则静电计指针偏转角变大．
当在两板间插入电介质时，电容增大，电容器的电量不变，由C=$\frac{Q}{U}$分析可知，板间电压减小，静电计指针偏转角将变小．
②静电计测量电容器的电压，但不能用电压表代替，因为电压表必须有电流通过，才有示数，更不能用电流表代替．故C正确．
故选：C．
（2）①根据平衡状态的特点可知道当小车做匀速直线运动时，说明摩擦力已经被重力的下滑分力平衡．
②根据匀变速直线运动的位移与速度公式：v2-${v}_{0}^{2}$=2as可以求出：a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$；
代入数据解得：a=2.44m/s2．
③根据表中数据，得出图象如图所示：
④对比图象可知，实际图象没有过原点而是和横坐标有交点，造成原因为没有完全平衡摩擦力．
故答案为：
（1）①变大；变小．②C
（2）①匀速直线
②$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$；2.44
③如图所示（不描点扣1分）
④没有完全平衡摩擦力．
当在两板间插入电介质时，电容增大，电容器的电量不变，由C=$\frac{Q}{U}$分析可知，板间电压减小，静电计指针偏转角将变小．
②静电计测量电容器的电压，但不能用电压表代替，因为电压表必须有电流通过，才有示数，更不能用电流表代替．故C正确．
故选：C．
（2）①根据平衡状态的特点可知道当小车做匀速直线运动时，说明摩擦力已经被重力的下滑分力平衡．
②根据匀变速直线运动的位移与速度公式：v2-${v}_{0}^{2}$=2as可以求出：a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$；
代入数据解得：a=2.44m/s2．
③根据表中数据，得出图象如图所示：
④对比图象可知，实际图象没有过原点而是和横坐标有交点，造成原因为没有完全平衡摩擦力．
故答案为：
（1）①变大；变小．②C
（2）①匀速直线
②$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$；2.44
③如图所示（不描点扣1分）
④没有完全平衡摩擦力．
解析
（1）平行板电容器实验
① 考查电容变化对电压的影响：电容器带电量不变时，电容变化会导致电压变化。极板正对面积变化或插入电介质均会改变电容，从而影响静电计指针偏转角。
② 静电计的作用：静电计直接显示电容器两端电压，不能用电压表或电流表替代，因其工作原理不同。
（2）加速度与力的关系实验
① 平衡摩擦力：小车需在无拉力时做匀速直线运动，说明摩擦力已被平衡。
② 加速度计算：利用速度传感器测速度，结合匀变速运动学公式推导加速度表达式。
④ 实验误差分析：理论与实验图线偏差通常由未完全平衡摩擦力导致。
（1）平行板电容器实验
① 静电计指针变化
关键思路：电容器带电量$Q$不变，电容$C$变化导致电压$U$变化。
- 上移极板：正对面积$S$减小，$C = \frac{\varepsilon S}{4\pi kd}$减小，由$U = \frac{Q}{C}$知$U$增大，指针变大。
- 插入电介质：介电常数$\varepsilon$增大，$C$增大，$U$减小，指针变小。
② 静电计的作用
选项分析：
- C正确：静电计直接显示电压，无需电流通过。
- A、B错误：电压表需电流，电流表无法测电压。
- D错误：电量变化需其他方法（如充电器）测量。
（2）加速度与力的关系实验
① 平衡摩擦力
关键操作：调整木板倾斜角度，使小车匀速直线运动，此时摩擦力与重力分力平衡。
② 加速度表达式与计算
推导公式：
由动能定理$v_B^2 - v_A^2 = 2aL$，得
$a = \frac{v_B^2 - v_A^2}{2L}.$
代入第3次数据：
$a = \frac{2.34}{2 \times 0.48} \approx 2.44 \, \text{m/s}^2.$
④ 实验偏差原因
图线分析：实验图线在$F$轴有截距，说明未完全平衡摩擦力，导致$a$与$F$不成严格正比。