力測量顯示裝置的設計

❶ 為了檢測水庫的水位，小明設計了利用電子秤顯示水位的裝置．該裝置由長方體A和B、滑輪組、輕質杠桿CD、電

（1）水庫底部受到水的壓強：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×20m=2.0×10⁵Pa；
（2）A受到的浮力：專
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.03m³=300N；
（3）設每根細繩對動屬滑輪的拉力為T，杠桿C端的拉力為F_C，B對杠桿D端的拉力為F_D，電子秤對B的支持力為N，則
3T=G_動+G_A-F_浮，即3T=30N+600N-300N，
解得：T=110N，
由相互作用力的條件可知，F_C=T，
由F_C×OC=F_D×OD可得：
F_D=

OC

OD

F_C=

1

2

×110N=55N，
則此時電子秤對B的支持力：
N=G_B-F_D=110N-55N=55N．
答：（1）水平底部受到水的壓強為2.0×10⁵Pa；
（2）A受到的浮力為300N；
（3）此時電子秤對B的支持力為55N．

❷ （1）在探究靜摩擦力變化的規律及滑動摩擦力規律的實驗中，特設計了如甲圖所示的演示裝置，力感測器A與計

（1）由於滑塊一直處於靜止狀態，所以感測器顯示的力和滑塊受到的摩擦力大小相等，實驗開始時打開感測器同時緩慢向沙桶里倒入沙子，此時小車沒有運動，滑塊與小車間是靜摩擦力，隨著沙子逐漸增多，達50s時，小車與滑塊間的摩擦力達到最大靜摩擦力，此時停止加入沙子，此後滑塊受到滑動摩擦力且保持不變．
A、實驗開始時打開感測器的瞬間還沒有向沙桶倒沙子時，感測器的數據即表示空桶的重力，2N，故A正確；
B、50s以後小車與滑塊間的摩擦力是滑動靜摩擦力，感測器顯示的力和滑塊受到的滑動摩擦力大小相等，即f_滑=3N，故B正確；
C、達50s時，小車與滑塊間的摩擦力達到最大靜摩擦力，此時最大靜摩擦力等於3.5N，沙子和桶的重力也為3.5N，故C正確；
D、由C分析可知，50s後沙子和桶的重力為3.5N，而滑動摩擦力為3N，所以小車做勻加速運動，故D錯誤．
故選ABC
（2）①用此電路來進行「描繪小燈泡的伏安特性曲線」的實驗時，滑動變阻器分壓式接入電路中，電壓表測量燈泡電壓，電流表測量燈泡電流，所以在實驗時應把單刀雙擲開關K₂置於位置1上；
②固定刻度讀數：0.5mm；可動刻度讀數0.12mm×2.0=0.120mm；
故螺旋測微器讀數為：0.620mm；測金屬絲的電阻時，電流表內阻較小，金屬絲電阻較大，所以選用電流表內接法接入電路，故單刀雙擲開關K₂應置於位置2；
根據I=

U

R

得：最大電流為I=

15

200

A=75mA，所以電流表選A₂；
電路中電壓表的讀數是R_x與電流表的電壓之和，即測得的電壓值偏大，由歐姆定律R=

U

I

知，測得的電阻偏大，即測出的電阻值大於真實值．
故答案為：（1）ABC；（2）①1；②0.620；A₂；2；大於．

❸ 關於測量儀器的分辨力的准確定義

測量儀器的分辨力是指能有效辨別的顯示示值間的最小差值。具體來說：

• 定義解析：根據《JJF 10012011 通用計量術語及定義技術規范》，分辨力是指顯示裝置能夠有效區分並辨別的相鄰示值之間的最小差值。這一定義強調了分辨力是測量儀器顯示裝置的一個重要性能指標，它決定了儀器能夠精確識別的最小變化量。

• 數字式顯示裝置：對於數字式顯示裝置而言，分辨力通常表現為當變化一個末位有效數字時其示值的變化量。例如，如果一個數字式測量儀器的分辨力為0.1單位，那麼其示值在相鄰兩個數字之間的變化就能夠被有效辨別。

• 適用范圍：分辨力的概念不僅適用於數字式顯示裝置，還適用於記錄式裝置等其他類型的測量儀器。這表明分辨力是衡量測量儀器精度和性能的一個通用指標。