學(xué)案28考題分析二

學(xué)案28考題分析二（3）滑動變阻器必須采用分壓式接法的情況①待測電阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器的最大阻值.②要求電表能從零開始讀數(shù).③要求電表能有比較大的測量范圍.（4）學(xué)會用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)①當(dāng)圖象是直線時(shí)，要讓盡量多的點(diǎn)在直線上，舍去明顯不合理的點(diǎn)，并使不在直線上的點(diǎn)對稱地分布在直線的兩旁.②要注意利用圖象與方程的一一對應(yīng)關(guān)系.③圖象法的優(yōu)點(diǎn)：一是能很好地減少偶然誤差；二是用圖象表示相關(guān)物理量之間的關(guān)系，具有簡明、直觀、便于比較的特點(diǎn).特別對探索物理規(guī)律是一種很有用的方法，如果科學(xué)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律還沒有被完全掌握或者是還沒有完全找到明確的函數(shù)關(guān)系式時(shí)，用作出的圖線來表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能形象直觀地顯示出物理量的變化規(guī)律；三是利用實(shí)驗(yàn)中的有限組數(shù)據(jù)作出圖線后，可以從中得到無法通過實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，還可以求出相關(guān)的其他物理量，并可結(jié)合圖線對所涉及的問題進(jìn)行進(jìn)一步的討論.（5）利用串聯(lián)分壓原理或并聯(lián)分流原理測電阻.電學(xué)實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)重點(diǎn)是測定電源的電動勢和內(nèi)阻.2.對紙帶的處理（1）涉及處理紙帶的實(shí)驗(yàn)對比（2）通過紙帶求加速度a的方法①逐差法：由相鄰（或連續(xù)）相等時(shí)間內(nèi)的位移差Δs=s2-s1=s3-s2=s4-s3=…=aT2，因此s4-s1=s4-s3+s3-s2+s2-s1=3aT2,故可導(dǎo)出sm-sn=（m-n）aT2,m、n均取正整數(shù).因此a1=（s4-s1）/3T2,a2=（s5-s2）/3T2,a3=（s6-s3）/3T3,故a=（a1+a2+a3）/3=（s4+s5+s6-s1-s2-s3）/9T2由Δs=aT2,sm-sn=（m-n）aT2,還可推出sm-sn=（m-n）Δs.②兩段法.若相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移共有偶數(shù)段，則可分成時(shí)間相等的兩大段，例如：將相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移s1、s2、s3、s4、s5、s6分成兩大段（s4+s5+s6）和（s1+s2+s3），則每大段對應(yīng)的時(shí)間為3T,由Δs=aT2得：（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=a（3T）2,故a=（s4+s5+s6-s1-s2-s3）/9T2；若相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移共有奇數(shù)段，則舍去最后一段或第一段后，再按“兩段法”求.顯然該法與逐差法得到的結(jié)果相同，但比逐差法要簡單得多.實(shí)驗(yàn)題練習(xí)1.（2009·鎮(zhèn)江模擬）（1）如圖1所示，螺旋測微器的讀數(shù)為

mm，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為

mm.圖10.90033.102.（2009·南通模擬）某同學(xué)利用如圖2甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量重力加速度.圖2（1）請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)：①

；②

.（2）該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個(gè)打點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測得點(diǎn)A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點(diǎn)的頻率為f，則打E點(diǎn)時(shí)重物速度的表達(dá)式為vE=

；若分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度數(shù)值，并在坐標(biāo)系中畫出速度的二次方v2與距離h的關(guān)系圖線，如圖3所示，則重力加速度g=

m/s2.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接到電源的“直流輸出端”上重物起始下落位置過低9.4圖3（3）若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎禐?.8m/s2，你認(rèn)為該同學(xué)測量值存在偏差的主要原因是

.存在摩擦和空氣阻力3.同學(xué)們知道,將兩個(gè)金屬電極插入水果中就可以做成 一個(gè)水果電池，如圖4所示,但日常生活中我們很少 用“水果電池”,這是為什么呢?某學(xué)習(xí)小組的同學(xué) 準(zhǔn)備就此問題進(jìn)行探究.（1）同學(xué)們通過查閱資料知道將鋅、銅兩電極插入水果中,電動勢大約會有1伏多一點(diǎn).曉宇同學(xué)找來了一個(gè)蘋果做實(shí)驗(yàn),當(dāng)用量程為0~3V、內(nèi)阻約50kΩ的伏特表測其兩極時(shí)讀數(shù)為0.96V.但當(dāng)圖4他將四個(gè)這樣的水果電池串聯(lián)起來給標(biāo)稱值為 “3V,0.5A”的小燈泡供電時(shí),燈泡并不發(fā)光.檢查燈 泡、線路均沒有故障,而用伏特表測量其電壓確實(shí)能 達(dá)到3V多.據(jù)您猜想,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因應(yīng)當(dāng)是

（不要求寫分析、推導(dǎo)過程）.水果電池的內(nèi)阻太大（2）曉宇同學(xué)用歐姆表直接測“蘋果電池”的兩極，讀得此時(shí)的讀數(shù)為30Ω.小麗同學(xué)用靈敏電流表直接接“蘋果電池”的兩極，測得電流為0.32mA，根據(jù)前面用伏特表測得的0.96V電壓，由全電路歐姆定律得：r==3.0kΩ.因而曉宇同學(xué)說“蘋果電池”的內(nèi)阻為30Ω，而小麗同學(xué)則說是3kΩ.請你判斷，用曉宇或小麗同學(xué)的方法測量“蘋果電池”的內(nèi)阻，結(jié)果是否準(zhǔn)確，為什么？請分別說明理由.（3）若實(shí)驗(yàn)室除了導(dǎo)線和開關(guān)外,還有以下一些器材可供選擇:A.電流表A1（量程為0~0.6A,內(nèi)阻為1Ω）B.靈敏電流表A2（量程為0~0.6mA,內(nèi)阻為800Ω）C.靈敏電流表A3（量程為0~300μA,內(nèi)阻未知）D.滑動變阻器R1（最大阻值約10Ω）E.滑動變阻器R2（最大阻值約2kΩ）F.定值電阻（阻值2kΩ）G.變阻箱（0~9999Ω）

①為了能盡可能準(zhǔn)確測定“蘋果電池”的電動勢和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的器材是

（填器材前的字母代號）.②在下面方框中畫出應(yīng)采用的電路.解析（1）水果電池的內(nèi)阻太大（2）曉宇的方法不正確，因?yàn)樗姵乇旧碛须妱觿荩?dāng)用歐姆表直接接“蘋果電池”的兩極時(shí)，歐姆表內(nèi)部的電源與水果電池的電動勢正向或反向串聯(lián)，影響測量的結(jié)果，故測不準(zhǔn).小麗同學(xué)測量的誤差也很大.理想狀態(tài)下用電流表測得的是短路電流，伏特表測得的應(yīng)當(dāng)是電源電動勢，但由于水果電池的內(nèi)阻很大，伏特表的內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于水果電池的內(nèi)阻，故其測得的電動勢誤差大，算得的內(nèi)阻亦不準(zhǔn)確.（3）①B、G②如圖所示答案見解析二、計(jì)算題部分1.力學(xué)綜合題：主要考查牛頓運(yùn)動定律、勻變速運(yùn)動規(guī)律、動能定理、機(jī)械能守恒定律.2.帶電粒子在并列場或復(fù)合場中運(yùn)動的問題：（1）求解帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動問題的思路是：定圓心、找半徑.

（2）確定圓心常用的方法是：①通過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓軌跡的圓心O.②圓心位于入射點(diǎn)和出射出點(diǎn)連線的垂直平分線上.（3）帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動時(shí)，運(yùn)動軌跡具有對稱性.①從同一邊界射入的粒子，從同一邊界射出時(shí)，速度與邊界的夾角相等.②在圓形磁場區(qū)域內(nèi)，沿徑向射入的粒子，必沿徑向射出.3.（1）有關(guān)電磁感應(yīng)的綜合性問題，主要有以下兩個(gè)方面：①電磁感應(yīng)與電路的綜合.解決這類問題，一方面要考慮電磁感應(yīng)中的有關(guān)規(guī)律，如右手定則（或楞次定律）、法拉第電磁感應(yīng)定律等；另一方面還要考慮電路中的有關(guān)規(guī)律，如歐姆定律、串并聯(lián)電路的知識等.②電磁感應(yīng)與力學(xué)的綜合.導(dǎo)體運(yùn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流又要受到安培力的作用，因此，電磁感應(yīng)問題又往往和力學(xué)問題聯(lián)系在一起，解決電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題，一方面要考慮電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律；另一方面還要考慮力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律.（2）分析電磁感應(yīng)問題的思路與方法①電磁感應(yīng)中的電路分析.首先要明確哪部分導(dǎo)體是電源，一般來說：切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路就相當(dāng)于電源.②電磁感應(yīng)中的動力學(xué)分析和能量分析.電磁感應(yīng)與力學(xué)的綜合題，與力學(xué)綜合題相比僅僅是多受一個(gè)洛倫茲力或安培力.求解時(shí)要注意從力的觀點(diǎn)或從能量的觀點(diǎn)出發(fā)，運(yùn)用相應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行分析解答.③電磁感應(yīng)中用到的各種定則的對比：巧妙區(qū)別左、右手定則的方法：左手定則用來判斷電流（運(yùn)動電荷）受磁場力的方向，其中的“力”字的撇往左拐，而判斷受力恰好要用左手定則；右手定則用來判斷導(dǎo)體做切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向，其中的“電”字的豎折彎鉤往右拐，而判斷感應(yīng)電流的方向恰好用右手定則.（3）電磁感應(yīng)中的圖象問題也是高考?？嫉念}型之一，這類問題常常是給出電磁感應(yīng)過程要求選出或畫出正確的圖象.求解這類問題既要用到電磁感應(yīng)知識，又要用到數(shù)學(xué)中函數(shù)圖象知識，對運(yùn)用數(shù)學(xué)知識求解物理問題的能力要求較高，因此是同學(xué)們普遍感到困難的問題，要注意加強(qiáng).對于每一個(gè)考生來說，高考都是人生中的重要一環(huán)，希望我們的這些講述與建議可使你如虎添翼、錦上添花，考試成績更高一籌.計(jì)算題練習(xí)1.如圖5所示，光滑圓弧AB在豎直平面內(nèi)，圓弧B處的切線水平.A、B兩端的高度差為0.2m，B端高出水平地面0.8m，O點(diǎn)在B點(diǎn)的正下方.將一滑塊從A端由靜止釋放，落在水平面上的C點(diǎn)處.（g取10m/s2）圖5（1）求OC長.（2）在B端接一長為1.0m的木板MN，滑塊從A端釋放后正好運(yùn)動到N端停止，求木板與滑塊的動摩擦因數(shù).（3）若將木板右端截去長為ΔL的一段，滑塊從A端釋放后將滑離木板落在水平面上P點(diǎn)處，要使落地點(diǎn)距O點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)，ΔL應(yīng)為多少？解析（1）v==2m/st==0.4ssOC=vt=0.8m（2）a=gv2=2aL=0.2（3）v′2=2gΔLOP=L+v′t-ΔL,v′t-ΔL=0.4-ΔL=0.8-ΔL當(dāng)=0.4m時(shí)，0.8-ΔL最大，即ΔL=0.16m時(shí)OP最大.答案（1）0.8m（2）0.2（3）0.16m2.（2009·浙江六校聯(lián)考）如圖6甲所示，質(zhì)量為M的木板靜止在粗糙的水平地面上，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量為m、大小可以忽略的鐵塊，已知M=m=1kg,鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)=0.4，木板與地面間的動摩擦因數(shù)=0.1，取g=10m/s2,可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.試求：圖6

（1）若木板長L=1m，給鐵塊一初速度v0=4m/s使之向右運(yùn)動，問：經(jīng)過多長時(shí)間鐵塊運(yùn)動到木板的右端？（2）若在木板（足夠長）的右端施加一個(gè)大小從零開始連續(xù)增加的水平向左的力F，請通過計(jì)算在圖乙所給的坐標(biāo)系中畫出鐵塊受到的摩擦力Ff的大小隨拉力F大小的變化的圖象.解析（1）研究鐵塊m

mg=ma1，a1=4m/s2研究木板M

mg-（mg+Mg）=Ma2,a2=2m/s2L=v0t-a1t2-a2t2解得t1=1s（舍去）t2=s，經(jīng)過1/3s鐵塊運(yùn)動到木板的右端.（2）當(dāng)F≤（mg+Mg），即F≤2

N時(shí)，F(xiàn)f=0N當(dāng)（mg+Mg）≤F≤10N時(shí)，M、m相對靜止F-N2（mg+Mg）=（m+M）aFf=ma即：Ff=-1（N）當(dāng)10N＜F時(shí)，m相對M滑動，此時(shí)摩擦力Ff=mg=4N答案（1）s（2）見解析3.磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具.它的驅(qū)動 系統(tǒng)簡化為如下模型：固定在列車下端的動力繞組可 視為一個(gè)矩形純電阻金屬框，如圖7甲所示,電阻為R,金 屬框置于xOy平面內(nèi),長邊MN為l平行于y軸,寬為d的NP 邊平行于x軸.列車軌道沿Ox方向,軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于 金屬框平面的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向按正弦規(guī) 律分布,其空間周期為,最大值為B0,如圖乙所示,金屬框 同一長邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同,整個(gè)磁場以速度v0

沿Ox方向勻速平移.設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi),MN、PQ邊所在位 置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化可以忽略,并忽略一切阻 力.列車在驅(qū)動系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛,某時(shí)刻速 度為v（v<v0）.（1）簡要敘述列車運(yùn)行中獲得驅(qū)動力的原理；（2）為使列車獲得最大驅(qū)動力,寫出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場中的什么位置及與d之間應(yīng)滿足的關(guān)系式；（3）計(jì)算在滿足第（2）問的條件下列車速度為v時(shí)驅(qū)動力的大小.圖7解析（1）由于列車速度與磁場平移速度不同,導(dǎo)致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化,由于電磁感應(yīng),金屬框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,該電流受到的安培力即為驅(qū)動力.（2）為使列車獲得最大驅(qū)動力,MN、PQ應(yīng)位于磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度同為最大值且反向的地方,這會使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大,導(dǎo)致框中電流最強(qiáng),也會使得金屬框長邊中電流受到的安培力最大.因此,d應(yīng)為的奇數(shù)倍,即d=（2k+1）或=（k∈N）（3）由于滿足第（2）問條件,則MN、PQ邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B0且方向總相反,經(jīng)短暫的時(shí)間Δt,磁場沿Ox方向平移,同時(shí),金屬框沿Ox方向移動的距離為vΔt.因?yàn)関0>v,所以在Δt時(shí)間內(nèi)MN邊掃過磁場的面積S=（v0-v）lΔt在此Δt時(shí)間內(nèi),MN邊左側(cè)穿過S的磁通量移進(jìn)金屬框而引起框內(nèi)磁通量變化ΔMN=B0l（v0-v）Δt同理,該Δt時(shí)間內(nèi),PQ邊左側(cè)移出金屬框的磁通量引起框內(nèi)磁通量變化ΔPQ=B0l（v0-v）Δt故在Δt時(shí)間內(nèi)金屬框所圍面積的磁通量變化Δ=ΔMN+ΔPQ根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,金屬框中的感應(yīng)電動勢大小E=根據(jù)閉合電路歐姆定律有I=根據(jù)安培力公式,MN邊所受的安培力FMN=B0IlPQ邊所受的安培力FPQ=B0Il根據(jù)左手定則,MN、PQ邊所受的安培力方向相同,此時(shí)列車驅(qū)動力的大小F=FMN+FPQ=2B0Il聯(lián)立解得F=答案（1）見解析（2）位置見解析（k∈N）（3）4.如圖8所示,間距為L的兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為,導(dǎo)軌光滑且電阻忽略不計(jì).場強(qiáng)為B的條形勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,磁場區(qū)域的寬度為d1,間距為d2.兩根質(zhì)量均為m、有效電阻均為R的導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直.（設(shè)重力加速度為g）圖8（1）若a進(jìn)入第2個(gè)磁場區(qū)域時(shí),b以與a同樣的速度進(jìn)入第1個(gè)磁場區(qū)域,求b穿過第1個(gè)磁場區(qū)域中增加的動能ΔEk.（2）若a進(jìn)入第2個(gè)磁場區(qū)域時(shí),b恰好離開第1個(gè)磁場區(qū)域;此后a離開第2個(gè)磁場區(qū)域時(shí),b又恰好進(jìn)入第2個(gè)磁場區(qū)域,且a、b在任意一個(gè)磁場區(qū)域或無磁場區(qū)域的運(yùn)動時(shí)間均相等.求b穿過第2個(gè)磁場區(qū)域過程中,兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的總焦耳熱Q.（3）對于第（