【導(dǎo)讀】天星教育網(wǎng)，因你而精彩！版權(quán)所有，侵權(quán)必究！第一講物體的平衡問題的分析方法。不可伸長——沿繩索方向的速度大小相等、方向相反。不能承受壓力，拉力必沿繩的方向。內(nèi)部張力處處相等，且與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。約束彈簧的力是連續(xù)變化的，不能突變。微觀粒子動(dòng)研究動(dòng)量定理應(yīng)用和圓周運(yùn)宏觀物體。彈簧的彈力多解性利用牛頓定律力的存在性判斷。帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

　　

【正文】 本卷第 24 頁（ 共 27 頁） A當(dāng)需要待測(cè)電路的電壓從零開始連續(xù)變化。 B 題中提供的儀表量程或電阻的最大允許電流不夠（安全性原則和適用性原則） C 變阻器電阻遠(yuǎn)小于被測(cè)電阻或電路中串聯(lián)的其它 電阻（準(zhǔn)確性原則和方便性原則） （ 3）歐姆表擋位 R R R 100 如何選擇？ 先用 R 10 擋，調(diào)零歐后估測(cè)，若指針在中值附近，則 Rx等于 10指示值；在指針偏角太小，則換用 R 100，重新調(diào)零后測(cè)量， Rx=100指示值；若 R 10時(shí)指針偏角太大，則換用 R 1 擋，重新調(diào)零歐后測(cè)量， Rx=指針指示值。 （ 4）電阻測(cè)量的電路 ①伏安法測(cè)電阻和替代法 ②用歐姆表測(cè)量 此法簡便易行，但讀數(shù)誤差較大；用久之后，內(nèi)部電源發(fā)生變化，測(cè)量誤差更大。因此此法只適用于要求不太高的測(cè)量。 ③惠斯通電 橋法 例題 如圖，若 uC=uD，則 Rl／ R2=R3／ Rx，其中 R R2 為標(biāo)準(zhǔn)電阻， R3 可用電阻箱代替。在 C、 D 間接上靈敏電流計(jì)，調(diào)節(jié) R3，使電流計(jì)示數(shù)為零，則 C、 D 兩點(diǎn)一定為等勢(shì)點(diǎn)。 ④電橋伏安法 如圖，此法利用電橋平衡原理實(shí)現(xiàn)伏安法測(cè)電阻。當(dāng)調(diào)節(jié) C 點(diǎn)位置使電橋平衡時(shí)，電流表示數(shù)是流過 Rx的電流，電壓表 U 的讀數(shù)是兩端電壓，故 Rx=U／ I。這里完全排除了電 表內(nèi)阻的影響，沒有系統(tǒng)誤差。 ⑤電表內(nèi)阻的測(cè)量 I. 測(cè) Rg時(shí)，用半偏法？等值替代法？電路計(jì)算法？ ①若只有二只單刀單擲開關(guān)、一只待測(cè)表 ，還有二只電阻箱 R1R2 時(shí)， 只能采用半偏法，此時(shí)為了減少誤差，應(yīng)選電動(dòng)勢(shì)較大的電源，達(dá)到 R2R1 （ R2100R1以上）；電路如下 ②若有二只電流表和一只變阻器及電源單刀單擲開關(guān)等，可采用電路計(jì)算 法，此時(shí)另一只非待測(cè)表一定要已知量程和內(nèi)阻 RA，電路如下： 讀出 Fg支路 I2及 I1，由 U=I1RA=I2Rg，得 Rg=I1RA/I2 ③若有二只電流表，一只電阻箱和一只單刀雙擲開關(guān)、滑動(dòng)變阻器可采用等 值替代法，電路如下： K 接 a，調(diào) R′，記下 ○A讀數(shù) ，然后 K 接 b，保持 R′不變， 調(diào) R 使 ○A 讀數(shù)保持不變，則 Rg=R。 ④若有二只電流表，一只電阻箱（或定值電阻，其阻值與電流表阻值接近） 和一只單刀開關(guān)、滑動(dòng)變阻器可采用電路計(jì)算法： 如圖， G為待測(cè)電流表， 為已知電阻，若把虛線框內(nèi)電路看成一擴(kuò)程電流表，則該電路為一改裝表與標(biāo)準(zhǔn) 表的校對(duì)電路．設(shè) G、 A表讀數(shù)分別為 I I，則由相關(guān)知識(shí)可知：為便于器材 選取與操作， Ro的阻值應(yīng)≤ 1Ω (如 0， 5Ω ) II. 若欲測(cè)伏特表內(nèi)阻 RV，怎么辦？ 2. 電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材如何選擇？ a． ○A 表量程如何選？ ○V 表量程如何選？ 通過估算xm RI?? ，保證 ○A 指針偏轉(zhuǎn)范圍在 3AI ～ AI32 最佳；同樣 ○V 指針偏轉(zhuǎn)范圍在 天星教育網(wǎng)，因你而精彩！版權(quán)所有，侵權(quán)必究！ 本卷第 25 頁（ 共 27 頁） 3U～ U32最佳。 b．變阻器如何選？ 從 安全性原則出發(fā)分析得，首先要求通過其最大電流小于其額定電流；從方便性和準(zhǔn)確原則出發(fā)分析得，要求變阻器的最大阻值，在限流電路中盡量接近待測(cè)電阻或電路中串聯(lián)的其它電阻，在分壓電路中電阻盡量小。 c．電源如何選？ 測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)ε和內(nèi)阻時(shí)，選內(nèi)阻較大的舊電池；測(cè)電流計(jì)內(nèi)阻 Rg時(shí)，若采用半偏法測(cè)電阻時(shí)，應(yīng)選電動(dòng)勢(shì)較大的電源，保證 R2R1，以減小實(shí)驗(yàn)誤差；在測(cè)小燈泡功率描伏安特性曲線時(shí)，在測(cè)金屬的電阻率時(shí)，選電動(dòng)勢(shì)較小的電源；在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器中選 4～ 6V 交流電壓；在描等勢(shì)線實(shí)驗(yàn)中選 4～ 6V直流電源。 3. 實(shí)驗(yàn)線路的連接 分壓式和限流式的接法要求：限流式是按“一上一下各一個(gè)”的原則，且使滑片處在阻值最大位置處；分壓式是“一上二下”的原則，電源與開關(guān)串聯(lián)以后直接接于下面兩個(gè)連線柱，上面任一個(gè)接線柱引出導(dǎo)線和下面一個(gè)接線柱上引出導(dǎo)線（二線之間的電阻要小，保證初始取出的電壓較小 ） 將這兩導(dǎo)線接至被測(cè)電路中。 連線的總思路為： 畫出電路圖→滑動(dòng)變阻器連接???滑片位置正確 限流分壓 ,→連接總回路?????導(dǎo)線不能交叉總開關(guān)控制所有元件電表的正負(fù)接線柱 →并聯(lián)伏特表的電壓較小。 (二）設(shè) 計(jì)實(shí)驗(yàn)方法 題目給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、電路及一些附加條件，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，如 98 年的第 20 題，原題為： 用圖中所示的電路測(cè)定未知電阻 Rx的值，圖中電源電動(dòng)勢(shì)未知，電源內(nèi)阻與電流表的內(nèi)阻均可忽略不計(jì)， R 為電阻箱。 (1)若要測(cè)得 Rx的值， R 至少需要取 ___________個(gè)不同的數(shù)值。 (2)若電流表每個(gè)分度表示的電流值未知，但指針偏轉(zhuǎn)角度與通的電流成正比，則在用此電路測(cè) Rx時(shí)， R 至少需取 ____________ 個(gè)不同的數(shù)值。 (3)若電源內(nèi)阻不可忽略，能否應(yīng)用此電路測(cè)量 Rx ? 答 ： ___________。 照“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)，不同之處在于 Rx上的電壓 U 需要由電流表的示數(shù) I，與電阻箱上的對(duì)應(yīng)讀數(shù) R 求出。 U=ε－ IR 由歐姆定律可得 Rx=（ε－ IR） / I ① 由于電源電動(dòng)勢(shì)ε未知，故 R取一個(gè)值不能求出 Rx的值，必須再取一組值 R′ 、 I′ 同理得 Rx = （ ε － I′ R′ ） / I ′ ② 由 ①② 消去 ε 后解得 Rx = （ I′ R′ IR ） / （ I－ I ′） ③ 即 R 至少需要取 2 個(gè)不同的數(shù)值才可測(cè)出 Rx的值。 (2)電阻箱讀數(shù)為 R 時(shí)，設(shè)電流表的指針偏轉(zhuǎn)角為θ ，電流值為 I，將電阻箱的阻值調(diào)為 R′ ，使電流表指針的偏角變?yōu)?2θ，此時(shí)電流表示數(shù)為 I ′ ，則 I ′ =2I，將以上兩種數(shù)值代人③式中可得 Rx =R－ 2 R′ ，即 R 至少需取 2 個(gè)不同的數(shù)值， 天星教育網(wǎng)，因你而精彩！版權(quán)所有，侵權(quán)必究！ 本卷第 26 頁（ 共 27 頁） (3)設(shè)電源內(nèi)阻為 r，只取三個(gè)值 R1 、 R2 、 R3 ，對(duì)應(yīng)的電流值為 I I I3 ，由閉合電路歐姆定律得 ε = I1（ R1 + Rx +r） ①， ε = I2（ R2+ Rx +r） ②，ε = I3（ R3 + Rx +r） ③ 上述三個(gè)方程中顯然只有三個(gè)未知量 ε 、 Rx和 r，卻無法求出 Rx (同學(xué)們可自己 算一下 )，即 R 無論取幾個(gè)值都不能求出 Rx值。 （三）設(shè)計(jì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 根某一物理規(guī)律或公式，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情景，并給出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，打好點(diǎn)的紙帶或在圖象上描出數(shù)據(jù)點(diǎn)，讓學(xué)生求出實(shí)驗(yàn)測(cè)量值，如 98 年的第 18 題，原題為： 在 LC 振蕩電路中，如已知電容 C，并測(cè)得電路的固有振蕩周期 T，即可求得電感 L，為了提高測(cè)量精度，需多次改變 C 值并測(cè)得相應(yīng)的 T 值，現(xiàn)將測(cè)得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以 C為橫坐標(biāo)、 T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，即圖中用“ X”表示的點(diǎn)。 ⑴ T、 L、 C 的關(guān)系為 _____________ ⑵ 根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)作出 T2與 C 的 關(guān)系圖線 ⑶ 求得的 L 值是 ___________。 分析與解答 (1)T=2π √ LC 。 ⑵ 如圖所示，圖線應(yīng)為一條直線，數(shù)據(jù)點(diǎn)靠近直線且均勻分布在直線兩側(cè)。 ⑶ 仔細(xì)觀察圖象上的數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)，縱坐標(biāo)為 3 位有效數(shù)字，橫坐標(biāo)為 2 位有效數(shù)字，在圖象上選取兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn) A(1X10 一 7， 14． 5 X 一 8 ) 和 (3． 5x10— 7， 51． 0x10— 8)，則 T2 / C = 1． 46， L = 0． 0365H 根據(jù)圖上的數(shù)據(jù)點(diǎn)，正確讀出縱，橫坐標(biāo)的有效數(shù)字的位數(shù)，是解答此問的關(guān)鍵。 （四）設(shè)計(jì)實(shí) 驗(yàn)原理 用給定的器材測(cè)定某一物理量，要求學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)原理。 例題 利用下列器材測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?、鐵架臺(tái) (附夾子 )，長約 1． 5m 的細(xì)線，下墜一個(gè) 200g左右的石子、秒表、米尺，請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)原理。 分析與解答 設(shè)細(xì)線下端懸點(diǎn)到石子重心的距離為 x，第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得擺線長為 L1，擺長為 (Ll+x)，測(cè)得周期為 T1，由單擺的周期公式可得 T1=2π √ (Ll+x)／ g ① 將擺線長改變?yōu)?L2，對(duì)應(yīng)擺線長為（ L2+x)，再測(cè)得周期為 T2，則 T2=2π √ (L2+x)／ g ② 由①②消去 x，解得 g=4π 2 (Ll — L2 )/ (T12— T22 )③ 即測(cè)出長、短擺的擺線長 L L2 和對(duì)應(yīng)的周期 T T2 代入③式就可算出 g值。 （五）設(shè)計(jì)控制實(shí)驗(yàn)條件 用給定的器材測(cè)定某一物理量，要求學(xué)生寫出需要控制的實(shí)驗(yàn)條件，控制方法及需要采取的措施等。 例題 例用下列器材測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋鸿F架臺(tái) (附夾子 )，長約 1． 5m 的細(xì)線，下墜一個(gè) 200g左右的石子，秒表、米尺，為盡量減小實(shí)誤差，需要采取哪些措施 ?控制哪些實(shí)驗(yàn)條件 ? 分析與解答 ①測(cè) 擺長時(shí)應(yīng)該懸測(cè)，而不能平測(cè)、擺長不應(yīng)小于 70cm，否則很難保證做簡諧振動(dòng)。 ②長擺與短擺的擺長差應(yīng)盡可能大些，以不小于 50cm 為宜，這樣才可以保證差值 (T12— T22 )的有效數(shù)字的位數(shù)不減少。 ③ 擺球應(yīng)盡可能貼近地面，以便用刻度尺來控制振幅，從而保證擺角小于 5176。，同時(shí)還可判斷擺球是否沿直線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，避免錐擺現(xiàn) ④計(jì)時(shí)的起始、終止位置，應(yīng)是擺球的平衡位置，周期的測(cè)量應(yīng)用累計(jì)平均法，全振動(dòng)的次數(shù)不能少于 30 次。 天星教育網(wǎng)，因你而精彩！版權(quán)所有，侵權(quán)必究！ 本卷第 27 頁（ 共 27 頁） （六）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟 題目給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，器材等，讓學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)步驟，或題目中給出實(shí)驗(yàn)步驟，但次序凌亂，其中有錯(cuò)誤，有空缺，有多余，要求學(xué)生指出錯(cuò)誤并糾正、補(bǔ)全，而后指出合理的順序等。 例題 今有二相同材料制成的物體 A和 B，一卷細(xì)繩，一架天平 (帶砝碼 )，一根米尺和 一張邊緣帶有定滑輪的桌子，請(qǐng)用以上器材 (可以不全用，但不能增加 )設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量物塊和桌面間滑動(dòng)摩擦系數(shù)的實(shí)驗(yàn)。要求寫出簡單的實(shí)驗(yàn)步驟，畫出裝置圖，并寫出摩擦系數(shù)μ的表達(dá)式。 分析與解答 ①分別用天平稱出 A與 B 的質(zhì)量 mA和 mB。②截取 適當(dāng)長的細(xì)繩，把 A、B 系在繩兩端，③把 A放在桌上，使 B離地面適當(dāng)高度 h，如圖所示，用直尺測(cè)出 h，并將細(xì)繩拉緊，記下 A在桌面上的位置。④放開 B 使之下落，量出 A在桌面上滑動(dòng)的距離 x。 由動(dòng)能定理得 mBgh μ mAgh=(mA+mB ) v2 / 2 ① μ mAg (x –h)= mA v2/2 ② 由 ①②解得 μ = mBh/[(mA+mB )x – mBh]