学案28考题分析二

学案28考题分析二（3）滑动变阻器必须采用分压式接法的情况①待测电阻远大于滑动变阻器的最大阻值.②要求电表能从零开始读数.③要求电表能有比较大的测量范围.（4）学会用图象法处理实验数据①当图象是直线时，要让尽量多的点在直线上，舍去明显不合理的点，并使不在直线上的点对称地分布在直线的两旁.②要注意利用图象与方程的一一对应关系.③图象法的优点：一是能很好地减少偶然误差；二是用图象表示相关物理量之间的关系，具有简明、直观、便于比较的特点.特别对探索物理规律是一种很有用的方法，如果科学实验的规律还没有被完全掌握或者是还没有完全找到明确的函数关系式时，用作出的图线来表示实验结果，能形象直观地显示出物理量的变化规律；三是利用实验中的有限组数据作出图线后，可以从中得到无法通过实验测得的数据，还可以求出相关的其他物理量，并可结合图线对所涉及的问题进行进一步的讨论.（5）利用串联分压原理或并联分流原理测电阻.电学实验的另一个重点是测定电源的电动势和内阻.2.对纸带的处理（1）涉及处理纸带的实验对比（2）通过纸带求加速度a的方法①逐差法：由相邻（或连续）相等时间内的位移差Δs=s2-s1=s3-s2=s4-s3=…=aT2，因此s4-s1=s4-s3+s3-s2+s2-s1=3aT2,故可导出sm-sn=（m-n）aT2,m、n均取正整数.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,还可推出sm-sn=（m-n）Δs.②两段法.若相邻相等时间内的位移共有偶数段，则可分成时间相等的两大段，例如：将相邻相等时间内的位移s1、s2、s3、s4、s5、s6分成两大段（s4+s5+s6）和（s1+s2+s3），则每大段对应的时间为3T,由Δs=aT2得：（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=a（3T）2,故a=（s4+s5+s6-s1-s2-s3）/9T2；若相邻相等时间内的位移共有奇数段，则舍去最后一段或第一段后，再按“两段法”求.显然该法与逐差法得到的结果相同，但比逐差法要简单得多.实验题练习1.（2009·镇江模拟）（1）如图1所示，螺旋测微器的读数为

mm，游标卡尺的读数为

mm.图10.90033.102.（2009·南通模拟）某同学利用如图2甲所示的实验装置测量重力加速度.图2（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：①

；②

.（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5.若打点的频率为f，则打E点时重物速度的表达式为vE=

；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出速度的二次方v2与距离h的关系图线，如图3所示，则重力加速度g=

m/s2.打点计时器不能接到电源的“直流输出端”上重物起始下落位置过低9.4图3（3）若当地的重力加速度值为9.8m/s2，你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是

.存在摩擦和空气阻力3.同学们知道,将两个金属电极插入水果中就可以做成 一个水果电池，如图4所示,但日常生活中我们很少 用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学 准备就此问题进行探究.（1）同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1伏多一点.晓宇同学找来了一个苹果做实验,当用量程为0~3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V.但当图4他将四个这样的水果电池串联起来给标称值为 “3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯 泡、线路均没有故障,而用伏特表测量其电压确实能 达到3V多.据您猜想,出现这种现象的原因应当是

（不要求写分析、推导过程）.水果电池的内阻太大（2）晓宇同学用欧姆表直接测“苹果电池”的两极，读得此时的读数为30Ω.小丽同学用灵敏电流表直接接“苹果电池”的两极，测得电流为0.32mA，根据前面用伏特表测得的0.96V电压，由全电路欧姆定律得：r==3.0kΩ.因而晓宇同学说“苹果电池”的内阻为30Ω，而小丽同学则说是3kΩ.请你判断，用晓宇或小丽同学的方法测量“苹果电池”的内阻，结果是否准确，为什么？请分别说明理由.（3）若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:A.电流表A1（量程为0~0.6A,内阻为1Ω）B.灵敏电流表A2（量程为0~0.6mA,内阻为800Ω）C.灵敏电流表A3（量程为0~300μA,内阻未知）D.滑动变阻器R1（最大阻值约10Ω）E.滑动变阻器R2（最大阻值约2kΩ）F.定值电阻（阻值2kΩ）G.变阻箱（0~9999Ω）

①为了能尽可能准确测定“苹果电池”的电动势和内阻,实验中应选择的器材是

（填器材前的字母代号）.②在下面方框中画出应采用的电路.解析（1）水果电池的内阻太大（2）晓宇的方法不正确，因为水果电池本身有电动势，当用欧姆表直接接“苹果电池”的两极时，欧姆表内部的电源与水果电池的电动势正向或反向串联，影响测量的结果，故测不准.小丽同学测量的误差也很大.理想状态下用电流表测得的是短路电流，伏特表测得的应当是电源电动势，但由于水果电池的内阻很大，伏特表的内阻不是远大于水果电池的内阻，故其测得的电动势误差大，算得的内阻亦不准确.（3）①B、G②如图所示答案见解析二、计算题部分1.力学综合题：主要考查牛顿运动定律、匀变速运动规律、动能定理、机械能守恒定律.2.带电粒子在并列场或复合场中运动的问题：（1）求解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的思路是：定圆心、找半径.

（2）确定圆心常用的方法是：①通过入射点和出射点作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆轨迹的圆心O.②圆心位于入射点和出射出点连线的垂直平分线上.（3）带电粒子在有界磁场中运动时，运动轨迹具有对称性.①从同一边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等.②在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出.3.（1）有关电磁感应的综合性问题，主要有以下两个方面：①电磁感应与电路的综合.解决这类问题，一方面要考虑电磁感应中的有关规律，如右手定则（或楞次定律）、法拉第电磁感应定律等；另一方面还要考虑电路中的有关规律，如欧姆定律、串并联电路的知识等.②电磁感应与力学的综合.导体运动切割磁感线产生感应电流，感应电流又要受到安培力的作用，因此，电磁感应问题又往往和力学问题联系在一起，解决电磁感应中的力学问题，一方面要考虑电磁学中的有关规律；另一方面还要考虑力学中的有关规律.（2）分析电磁感应问题的思路与方法①电磁感应中的电路分析.首先要明确哪部分导体是电源，一般来说：切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路就相当于电源.②电磁感应中的动力学分析和能量分析.电磁感应与力学的综合题，与力学综合题相比仅仅是多受一个洛伦兹力或安培力.求解时要注意从力的观点或从能量的观点出发，运用相应的规律进行分析解答.③电磁感应中用到的各种定则的对比：巧妙区别左、右手定则的方法：左手定则用来判断电流（运动电荷）受磁场力的方向，其中的“力”字的撇往左拐，而判断受力恰好要用左手定则；右手定则用来判断导体做切割磁感线产生的感应电流方向，其中的“电”字的竖折弯钩往右拐，而判断感应电流的方向恰好用右手定则.（3）电磁感应中的图象问题也是高考常考的题型之一，这类问题常常是给出电磁感应过程要求选出或画出正确的图象.求解这类问题既要用到电磁感应知识，又要用到数学中函数图象知识，对运用数学知识求解物理问题的能力要求较高，因此是同学们普遍感到困难的问题，要注意加强.对于每一个考生来说，高考都是人生中的重要一环，希望我们的这些讲述与建议可使你如虎添翼、锦上添花，考试成绩更高一筹.计算题练习1.如图5所示，光滑圆弧AB在竖直平面内，圆弧B处的切线水平.A、B两端的高度差为0.2m，B端高出水平地面0.8m，O点在B点的正下方.将一滑块从A端由静止释放，落在水平面上的C点处.（g取10m/s2）图5（1）求OC长.（2）在B端接一长为1.0m的木板MN，滑块从A端释放后正好运动到N端停止，求木板与滑块的动摩擦因数.（3）若将木板右端截去长为ΔL的一段，滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处，要使落地点距O点的距离最远，ΔL应为多少？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当=0.4m时，0.8-ΔL最大，即ΔL=0.16m时OP最大.答案（1）0.8m（2）0.2（3）0.16m2.（2009·浙江六校联考）如图6甲所示，质量为M的木板静止在粗糙的水平地面上，在木板的左端放置一个质量为m、大小可以忽略的铁块，已知M=m=1kg,铁块与木板间的动摩擦因数=0.4，木板与地面间的动摩擦因数=0.1，取g=10m/s2,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.试求：图6

（1）若木板长L=1m，给铁块一初速度v0=4m/s使之向右运动，问：经过多长时间铁块运动到木板的右端？（2）若在木板（足够长）的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F，请通过计算在图乙所给的坐标系中画出铁块受到的摩擦力Ff的大小随拉力F大小的变化的图象.解析（1）研究铁块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，经过1/3s铁块运动到木板的右端.（2）当F≤（mg+Mg），即F≤2

N时，Ff=0N当（mg+Mg）≤F≤10N时，M、m相对静止F-N2（mg+Mg）=（m+M）aFf=ma即：Ff=-1（N）当10N＜F时，m相对M滑动，此时摩擦力Ff=mg=4N答案（1）s（2）见解析3.磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具.它的驱动 系统简化为如下模型：固定在列车下端的动力绕组可 视为一个矩形纯电阻金属框，如图7甲所示,电阻为R,金 属框置于xOy平面内,长边MN为l平行于y轴,宽为d的NP 边平行于x轴.列车轨道沿Ox方向,轨道区域内存在垂直于 金属框平面的磁场,磁感应强度B沿Ox方向按正弦规 律分布,其空间周期为,最大值为B0,如图乙所示,金属框 同一长边上各处的磁感应强度相同,整个磁场以速度v0

沿Ox方向匀速平移.设在短暂时间内,MN、PQ边所在位 置的磁感应强度随时间的变化可以忽略,并忽略一切阻 力.列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶,某时刻速 度为v（v<v0）.（1）简要叙述列车运行中获得驱动力的原理；（2）为使列车获得最大驱动力,写出MN、PQ边应处于磁场中的什么位置及与d之间应满足的关系式；（3）计算在满足第（2）问的条件下列车速度为v时驱动力的大小.图7解析（1）由于列车速度与磁场平移速度不同,导致穿过金属框的磁通量发生变化,由于电磁感应,金属框中会产生感应电流,该电流受到的安培力即为驱动力.（2）为使列车获得最大驱动力,MN、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方,这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大,导致框中电流最强,也会使得金属框长边中电流受到的安培力最大.因此,d应为的奇数倍,即d=（2k+1）或=（k∈N）（3）由于满足第（2）问条件,则MN、PQ边所在处的磁感应强度大小均为B0且方向总相反,经短暂的时间Δt,磁场沿Ox方向平移,同时,金属框沿Ox方向移动的距离为vΔt.因为v0>v,所以在Δt时间内MN边扫过磁场的面积S=（v0-v）lΔt在此Δt时间内,MN边左侧穿过S的磁通量移进金属框而引起框内磁通量变化ΔMN=B0l（v0-v）Δt同理,该Δt时间内,PQ边左侧移出金属框的磁通量引起框内磁通量变化ΔPQ=B0l（v0-v）Δt故在Δt时间内金属框所围面积的磁通量变化Δ=ΔMN+ΔPQ根据法拉第电磁感应定律,金属框中的感应电动势大小E=根据闭合电路欧姆定律有I=根据安培力公式,MN边所受的安培力FMN=B0IlPQ边所受的安培力FPQ=B0Il根据左手定则,MN、PQ边所受的安培力方向相同,此时列车驱动力的大小F=FMN+FPQ=2B0Il联立解得F=答案（1）见解析（2）位置见解析（k∈N）（3）4.如图8所示,间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为,导轨光滑且电阻忽略不计.场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d1,间距为d2.两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上,并与导轨垂直.（设重力加速度为g）图8（1）若a进入第2个磁场区域时,b以与a同样的速度进入第1个磁场区域,求b穿过第1个磁场区域中增加的动能ΔEk.（2）若a进入第2个磁场区域时,b恰好离开第1个磁场区域;此后a离开第2个磁场区域时,b又恰好进入第2个磁场区域,且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相等.求b穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q.（3）对于第（