2014年高考物理考點(diǎn)全部物理實(shí)驗(yàn)詳解Word版

1、2014年高考物理考點(diǎn) 全部物理實(shí)驗(yàn)詳解(6) 5：研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過實(shí)驗(yàn)描出平拋物體運(yùn)動(dòng)的軌跡。2學(xué)會(huì)測(cè)平拋運(yùn)動(dòng)初速度的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理平拋運(yùn)動(dòng)可以看做是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成：一是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度等于平拋物體運(yùn)動(dòng)的初速度；另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。利用鉛筆確定做平拋運(yùn)動(dòng)的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)的若干不同位置，然后描出運(yùn)動(dòng)軌跡，以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)，初速度方向?yàn)閤軸，豎直向下為y軸建立坐標(biāo)系。測(cè)出曲線上任一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y，利用公式xv0t和yf(1,2)gt2就可求出小球的水平分速度，即平拋物體的初速度。三、實(shí)驗(yàn)器材斜槽(附金屬小球)、木板及豎直固定支架、白紙、圖釘、刻度尺、

2、三角板、重錘、鉛筆、有孔卡片。四、實(shí)驗(yàn)過程(一)實(shí)驗(yàn)步驟1將斜槽放在桌面上，讓其末端伸出桌面邊緣外，調(diào)節(jié)末端，使槽末端切線水平，隨之將其固定，如圖所示。2在帶有支架的木板上，用圖釘釘好白紙，并讓豎直放置的木板左上方靠近槽口，使小球滾下飛出后的軌道平面跟板面平行，如上圖所示。3把小球飛離斜槽末端時(shí)的球心位置投影到白紙上，描出點(diǎn)O。4讓小球每次都從斜槽上同一適當(dāng)位置滾下，將中心有孔的卡片靠在紙面上，每次飛行的小球順利地穿過卡片上的小孔時(shí)，用鉛筆做上記號(hào)。5把白紙從木板上取下來，再將上面依次記下的一個(gè)個(gè)點(diǎn)連成光滑曲線，這樣就描繪出了平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。(二)數(shù)據(jù)處理1以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，水平方向?yàn)閤軸豎直

3、向下方向?yàn)閥軸建立坐標(biāo)系。2在平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡上選取A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)，測(cè)出它們的x、y坐標(biāo)值，記到表格內(nèi)。記憶妙訣：小球同高滾動(dòng)，斜槽末端水平，小球勿碰木板，起點(diǎn)標(biāo)記要清，復(fù)印描點(diǎn)連線，坐標(biāo)緊貼起點(diǎn)，分解兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，原理幫你解難。3把測(cè)到的坐標(biāo)值依次代入公式v0，求出小球平拋的初速度，并計(jì)算其平均值。環(huán)球培優(yōu)教育集省級(jí)示范性高中一線教學(xué)骨干對(duì)學(xué)生進(jìn)行課外輔導(dǎo)，能緊緊把握高考動(dòng)向，以培優(yōu)為主。教學(xué)資料以河北衡水中學(xué)、正定中學(xué)、唐山一中考試為主，保證新鮮及時(shí)。資料在qq1411518021空間上傳,部分重要資料也在群228478692文件里共享。課外輔導(dǎo)請(qǐng)了解我們。位置：橋東位于石門小區(qū)，橋

4、西位于濱河街。了解人電老師。五、誤差分析1安裝斜槽時(shí)，其末端切線不水平。2建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，實(shí)際上應(yīng)是末端端口上的小球球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。3空氣阻力使小球不是真正平拋。六、注意事項(xiàng)1保證斜槽末端的切線水平，使木板豎直。2小球每次從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下。3注意記下斜槽末端O。七、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)如圖甲所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽(圖甲中P0P0、P1P1)，槽間距離均為d，把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板B上，實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放。每打完一點(diǎn)后，把B板插入后一槽中并同時(shí)向

5、紙面內(nèi)側(cè)平移距離d，實(shí)驗(yàn)得到小球在白紙上打下的若干痕跡點(diǎn)，如圖乙所示。將這些點(diǎn)用平滑的曲線連接起來就得到小球平拋的軌跡。 命題研究、實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理【題例1】 某同學(xué)利用圖甲所示裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡，但不慎將畫有軌跡圖線的坐標(biāo)紙丟失了一部分，剩余部分如圖乙所示。圖乙中水平方向與豎直方向每小格的長(zhǎng)度均代表0.10 m，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn)，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等。完成下列填空：(重力加速度取9.8 m/s2)(1)設(shè)P1、P2和P3的橫坐標(biāo)分別為x1、x2和x3，縱坐標(biāo)分別為y1、y2和y3，從圖乙

6、中可讀出|y1y2|_ m，|y1y3|_ m，|x1x2|_m(保留兩位小數(shù))。(2)若已測(cè)知拋出后小球在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)。利用(1)中讀取的數(shù)據(jù)，求出小球從P1運(yùn)動(dòng)到P2所用的時(shí)間為_ s，小球拋出后的水平速度為_m/s(均可用根號(hào)表示)。(3)已測(cè)得小球拋出前下滑的高度為0.50 m。設(shè)E1和E2分別為開始下滑時(shí)和拋出時(shí)的機(jī)械能，則小球從開始下滑到拋出的過程中機(jī)械能的相對(duì)損失×100%_ %(保留兩位有效數(shù)字)。解題要點(diǎn)：【題例2】 如圖所示，某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，在已經(jīng)判定平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上為自由落體運(yùn)動(dòng)后，再來用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置研究水平方向上的運(yùn)動(dòng)

7、。他先調(diào)整斜槽軌道使槽口末端水平，然后在方格紙(甲圖中未畫出方格)上建立直角坐標(biāo)系xOy，將方格紙上的坐標(biāo)原點(diǎn)O與軌道槽口末端重合，Oy軸與重垂線重合，Ox軸水平。實(shí)驗(yàn)中使小球每次都從斜槽同一高度由靜止?jié)L下，經(jīng)過一段水平軌道后拋出。依次均勻下移水平擋板的位置，分別得到小球在擋板上的落點(diǎn)，并在方格紙上標(biāo)出相應(yīng)的點(diǎn)跡，再用平滑曲線將方格紙上的點(diǎn)跡連成小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示。已知方格邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，重力加速度為g。(1)請(qǐng)你寫出判斷小球水平方向上是勻速運(yùn)動(dòng)的方法(可依據(jù)軌跡圖說明)；(2)小球平拋的初速度v0_；(3)小球豎直下落距離y與水平運(yùn)動(dòng)距離x的關(guān)系式為y_。解題要點(diǎn)：1下列哪些因素會(huì)使該實(shí)驗(yàn)的

8、誤差增大( )A小球與斜槽間有摩擦B安裝斜槽時(shí)其末端切線不水平C建立坐標(biāo)系時(shí)，x軸、y軸正交，但y軸不夠豎直D根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)初速度時(shí)，在曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn)2某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得出如圖所示的小球運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)的位置在運(yùn)動(dòng)軌跡上已標(biāo)出。則：(g取10 m/s2)(1)小球平拋的初速度為_m/s。(2)小球開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)為x_cm，y_cm。(3)小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為_m/s。3某同學(xué)在做“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次從斜槽上滾下，在坐標(biāo)紙上依次記下小球的位置，如圖所示(O為小球的拋出點(diǎn))。(1)從圖中可以看出，某一點(diǎn)的位置有明顯的錯(cuò)誤，其產(chǎn)生

9、的原因可能是該次實(shí)驗(yàn)中，小球滾下的初始位置比其他幾次偏_(選填“高”或“低”)。(2)某同學(xué)從圖象中測(cè)得的三組數(shù)據(jù)如表所示，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0_m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，取g10 m/s2)。x(cm)10.0020.0030.00y(cm)5.0020.0045.004.如圖所示，圖甲是研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，圖乙是實(shí)驗(yàn)后在白紙上作的圖。(1)說明Ox、Oy坐標(biāo)軸是如何作出的。(2)說明：要求槽口切線水平的原因及判定方法。(3)實(shí)驗(yàn)過程中需經(jīng)過多次釋放小球才能描繪出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡。進(jìn)行這一實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)應(yīng)注意什么？為什么？(4)根據(jù)圖乙給出的數(shù)據(jù)，計(jì)算此平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0。5

10、某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒有記下小球的拋出點(diǎn)O的位置，于是他根據(jù)實(shí)驗(yàn)中記錄的點(diǎn)描述運(yùn)動(dòng)軌跡曲線后，以該段曲線的起點(diǎn)為空間坐標(biāo)系的原點(diǎn)建立一個(gè)直角坐標(biāo)系，然后在該段曲線上取了三點(diǎn)1、2、3，其坐標(biāo)分別為(0.100,0.140)，(0.200,0.378)，(0.300，0.714)，單位是m，重力加速度g取9.8 m/s2，根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算：(1)小球平拋的初速度；(2)小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)。專題提煉升華圓周運(yùn)動(dòng)類綜合問題的處理方法曲線運(yùn)動(dòng)和萬有引力定律是歷年高考命題的熱點(diǎn)內(nèi)容，是牛頓運(yùn)動(dòng)定律在曲線運(yùn)動(dòng)中的具體應(yīng)用。這一章是高考必考內(nèi)容，從近三年的高考試題分布可以看出，考查曲線運(yùn)動(dòng)

11、的特點(diǎn)，經(jīng)常以平拋運(yùn)動(dòng)為背景考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解，如2012年全國(guó)課標(biāo)卷第15題，2012年江蘇單科第6題等。對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的考查主要以生活、生產(chǎn)、科技為背景，注重知識(shí)的實(shí)用性，如2012年廣東理綜第17題。對(duì)萬有引力定律的考查主要涉及天體質(zhì)量的估算，衛(wèi)星的發(fā)射、變軌、天體的運(yùn)動(dòng)等問題，如2012年天津理綜第3題，2012年山東理綜第15題，2012年四川理綜第15題等。對(duì)萬有引力定律綜合應(yīng)用的考查也頻頻出現(xiàn)，如2012年課標(biāo)全國(guó)理綜第21題，2012年重慶理綜第18題，2012年北京理綜第18題等。本章命題形式多樣，既有選擇、填空，也有計(jì)算，總體難度不大，但曲線運(yùn)動(dòng)與機(jī)械能、電場(chǎng)、磁場(chǎng)相結(jié)合作為

12、壓軸題出現(xiàn)時(shí)，試題難度大大增加，雖然曲線運(yùn)動(dòng)只是試題的一小部分，但它制約著整個(gè)試題的解答，因此考生在平時(shí)的復(fù)習(xí)中應(yīng)注重本章物理方法的訓(xùn)練。本章涉及的物理方法有：1運(yùn)動(dòng)的合成與分解法；2豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)應(yīng)掌握最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的處理方法；3圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問題的分析方法；4天體、衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌跡視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的處理方法。預(yù)計(jì)2014年對(duì)本章的考查仍將是熱點(diǎn)之一，有關(guān)生產(chǎn)、生活、航天技術(shù)、人造衛(wèi)星的考查頻率會(huì)越來越高，尤其是與“北斗”衛(wèi)星、載人航天和探月計(jì)劃等相關(guān)的問題，將是考查本章知識(shí)的載體，應(yīng)引起足夠重視。本章知識(shí)與電學(xué)、磁學(xué)結(jié)合考查，也將是命題的熱點(diǎn)。一、圓周運(yùn)動(dòng)的“等效最高點(diǎn)”與“等效最低點(diǎn)

13、”問題【例題1】 如圖所示，兩個(gè)水平放置的帶電平行金屬板的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線一端固定在O點(diǎn)，另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為m、帶有一定電荷量的小球，小球原來靜止，當(dāng)給小球某一速度后，它可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若兩板間電壓增大為原來的4倍，求：(1)要使小球從C點(diǎn)開始在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，開始至少要給小球多大的速度；(2)在運(yùn)動(dòng)過程中細(xì)線所受的最大拉力。思路點(diǎn)撥：本題的物理情景不難想象：一條細(xì)線系帶電小球在兩板間原來的電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。后來兩板間電壓升高為原來的4倍，小球仍在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。這兩種情況下相應(yīng)的物理?xiàng)l件是不同的，必須注意正確地把它們轉(zhuǎn)化為具體的物理?xiàng)l件。解題

14、要點(diǎn)：規(guī)律總結(jié)物體僅在重力場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單，也是最為熟悉的運(yùn)動(dòng)類型，但是物體在復(fù)合場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)又是我們?cè)诰C合性試題中經(jīng)常遇到的問題，如果我們能化“復(fù)合場(chǎng)”為“等效重力場(chǎng)”，找出圓周運(yùn)動(dòng)的“等效最高點(diǎn)”與“等效最低點(diǎn)”，就可以化繁為簡(jiǎn)，化難為易。1模型特征物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，除受重力外，還受其他恒力作用，即在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。2圓周運(yùn)動(dòng)的“等效最高點(diǎn)”與“等效最低點(diǎn)”問題的應(yīng)考策略(1)解題步驟：分析問題是否屬于圓周運(yùn)動(dòng)的“等效最高點(diǎn)”與“等效最低點(diǎn)”問題；類比得出此時(shí)的等效重力加速度g和臨界位置、臨界條件。(2)注意問題：注意g與g的區(qū)別：對(duì)于豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模型，則要從受力情

15、形出發(fā)，分清“地理最高點(diǎn)”和“物理最高點(diǎn)”，弄清有幾個(gè)場(chǎng)力；豎直平面內(nèi)若做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則必須根據(jù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件，找出隱含條件；注意線和導(dǎo)軌類問題的約束條件的不同。二、圓周運(yùn)動(dòng)與其他運(yùn)動(dòng)的綜合【例題2】 如圖所示，質(zhì)量為m可看做質(zhì)點(diǎn)的小球從靜止開始沿斜面由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)后，進(jìn)入與斜面圓滑連接的豎直圓弧管道，管道出口為C。圓弧半徑R15 cm，AB的豎直高度差h35 cm。在緊靠出口C處，有一水平放置且繞其水平軸線勻速旋轉(zhuǎn)的圓筒(不計(jì)筒皮厚度)，筒上開有小孔D，筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，小孔D恰好能經(jīng)過出口C處。若小球射出C口時(shí)，恰好能接著穿過D孔，并且還能再?gòu)腄孔向上穿出圓筒，小球返回后又先后兩次向下穿過

16、D孔而未發(fā)生碰撞。不計(jì)摩擦和空氣阻力，取g10 m/s2，問：(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度vC為多少？(2)圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的最大周期T為多少？(3)在圓筒以最大周期T轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，要完成上述運(yùn)動(dòng)圓筒的半徑R必須為多少？思路點(diǎn)撥：小球從出口C處以某一速度豎直上拋，同時(shí)筒從D孔開口向下計(jì)時(shí)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)根據(jù)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性來解本題。解題要點(diǎn)：環(huán)球培優(yōu)教育集省級(jí)示范性高中一線教學(xué)骨干對(duì)學(xué)生進(jìn)行課外輔導(dǎo)，能緊緊把握高考動(dòng)向，以培優(yōu)為主。教學(xué)資料以河北衡水中學(xué)、正定中學(xué)、唐山一中考試為主，保證新鮮及時(shí)。資料在qq1411518021空間上傳,部分重要資料也在群228478692文件里共享。課外輔導(dǎo)請(qǐng)了解我們。位置：

17、橋東位于石門小區(qū)，橋西位于濱河街。了解人電老師。參考答案考向探究突破【例題1】 答案：(1)0.61(或0.60)1.61(或1.60、1.62)0.60(2)0.203.0(3)8.2(6%10%)解析：(1)|y1y2|6.1×0.10 m0.61 m。|y1y3|16.1×0.10 m1.61 m。|x1x2|6.0×0.10 m0.60 m。(2)y|y1y3|y1y2|y1y2|(1.610.610.61)m0.39 m，由ygt2得tyg)0.399.8) s0.20 s，水平速度vx|x1x2|t0.600.20 m/s3.

18、0 m/s。(3)以拋出點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，則E1mgh，E212mv2x，所以E1E2E1×100%12xmgh×100%12xgh×100%129.8×0.50×100%8.2%?！纠}2】 答案：(1)見解析(2)322gL(3)19Lx2解析：(1)在軌跡上取坐標(biāo)為(3L，L)、(6L,4L)、(9L,9L)的三點(diǎn)，分別記為A、B、C點(diǎn)，其縱坐標(biāo)y1y2y3149，由于已研究得出小球在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，因此可知從拋出到A點(diǎn)所用時(shí)間t1與從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用時(shí)間t2、從B點(diǎn)到C點(diǎn)所用時(shí)間t3相等，這三點(diǎn)的橫坐標(biāo)之間的距離也相等，說明在相等時(shí)間

19、內(nèi)水平位移相等，即說明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)由平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì)可得v0t13L,2Lgt21，解得v0322gL。(3)由平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì)得xv0t，y12gt2；解之得y19Lx2。演練鞏固提升1BC2.(1)2(2)101.25(3)2.53.(1)低(2)1.04答案：見解析解析：(1)利用拴在槽口處的重垂線作出Oy軸，Ox軸與Oy軸垂直。(2)本實(shí)驗(yàn)中小球離開弧形槽端點(diǎn)時(shí)，也就是平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，為保證此時(shí)小球速度沿水平方向，就必須保證斜槽末端的切線水平。將小球放在槽口的水平部分，小球既不向里滾也不向外滾，說明槽口末端是水平的。(3)應(yīng)注意每次小球都從軌道同一位置由靜止釋

20、放。由于本實(shí)驗(yàn)是采用尋找同一運(yùn)動(dòng)軌跡上的多個(gè)不同點(diǎn)，然后再用描點(diǎn)法來確定軌跡的方法，小球下落一次只能測(cè)一個(gè)點(diǎn)，需多次測(cè)量，故應(yīng)保證每次小球的平拋運(yùn)動(dòng)完全相同，即平拋物體的初速度必須每次都相同，為做到這一點(diǎn)，應(yīng)使小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度滾下。(4)利用B點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算y12gt2，t2yg)2×0.4419.8) s0.30 s，v0xt0.480.30 m/s1.60 m/s。5(1)1.0 m/s(2)(0.093，0.042)專題提煉升華【例題1】 答案：(1)3gL(2)18mg解析：(1)設(shè)原來兩極板間電壓為U，間距為d，小球電荷量為q，因小球開始能在電場(chǎng)中做勻速圓周

21、運(yùn)動(dòng)，故小球所受電場(chǎng)力向上，并且和重力相等，所以小球帶正電，且滿足qUdmg當(dāng)兩板間電壓增到4U時(shí)，設(shè)需在C點(diǎn)給小球的速度為v才能使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，分析知C點(diǎn)就是小球做圓周運(yùn)動(dòng)的等效最高點(diǎn)(即臨界點(diǎn))，在等效最高點(diǎn)處小球的線速度最小，小球所受新的電場(chǎng)力與重力的合力恰好滿足在該處做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，此時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力為零(這是等效最高點(diǎn)的特點(diǎn))，即q4Udmgmv2l得到v3gl(2)小球在最高點(diǎn)D時(shí)就是小球做圓周運(yùn)動(dòng)的等效最低點(diǎn)，小球在等效最低點(diǎn)處的線速度最大，所以細(xì)線所受拉力最大，設(shè)最大拉力為FT，由牛頓第二定律有：FTmgq4Udm2Dl小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過程中，重力和電場(chǎng)力

22、做功，根據(jù)動(dòng)能定理，有：q4Ud·2lmg·2l12mv2D12mv2由式得小球在等效最低點(diǎn)處的線速度vD15gl將式代入式，得FT18mg跟蹤訓(xùn)練1.答案：rc)(avs4alco1(f(43)r(3)2)gL解析：這是一個(gè)復(fù)合場(chǎng)問題：重力場(chǎng)與電場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)，我們最習(xí)慣于研究重力場(chǎng)中的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，我們就把復(fù)合場(chǎng)類比于重力場(chǎng)進(jìn)行解題，首先確定復(fù)合場(chǎng)方向即小球的平衡位置。由受力分析知，小球的平衡位置為與豎直方向夾角30°，復(fù)合場(chǎng)等效成重力場(chǎng)的等效加速度為3)3g，如下圖A點(diǎn)是平衡位置，B點(diǎn)是等效重力場(chǎng)中的最高點(diǎn)，C點(diǎn)是幾何上最高點(diǎn)，也就是我們要求的最高點(diǎn)。因

23、為是輕桿，所以B點(diǎn)的最小速度為0，再在BC間用動(dòng)能定理12mv2CmghmgLavs4alco1(1f(r(3)2)；或類比于重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行計(jì)算可得vC(2r(3)gL，最后只要將g改成3)3g即可得vCrc)(avs4alco1(f(43)r(3)2)gL?！纠}2】 答案：(1)2 m/s(2)0.2 s(3)0.075 m解析：(1)對(duì)小球從AC，由機(jī)械能守恒定律得mghmgR12mv2C代入數(shù)值解出vC2 m/s。(2)如圖所示，小球向上穿出圓筒所用時(shí)間為t12k12T(k1,2,3，)小球從離開圓筒到第二次進(jìn)入圓筒所用時(shí)間為2t2，2t2nT(n1,2,3，)對(duì)小球由C點(diǎn)豎直上拋

24、的上升階段，由速度公式得0vCg(t1t2)聯(lián)立解得T0.42kn1 s當(dāng)nk1時(shí)，Tmax0.2 s。(3)對(duì)小球在圓筒內(nèi)上升的階段，由位移公式得2RvCt112gt21，代入數(shù)值解得R0.075 m。跟蹤訓(xùn)練2.答案：(1)2gd52)gd(2)113mg(3)d23)3d解析：(1)設(shè)繩斷后球飛行時(shí)間為t，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有豎直方向：14d12gt2，水平方向：dv1t得v12gd由機(jī)械能守恒定律，有12mv2212mv21mgavs4alco1(df(34)d)得v252)gd。環(huán)球培優(yōu)教育集省級(jí)示范性高中一線教學(xué)骨干對(duì)學(xué)生進(jìn)行課外輔導(dǎo)，能緊緊把握高考動(dòng)向，以培優(yōu)為主。教學(xué)資料以河北衡

25、水中學(xué)、正定中學(xué)、唐山一中考試為主，保證新鮮及時(shí)。資料在qq1411518021空間上傳,部分重要資料也在群228478692文件里共享。課外輔導(dǎo)請(qǐng)了解我們。位置：橋東位于石門小區(qū)，橋西位于濱河街。了解人電老師。 (2)設(shè)繩能承受的最大拉力大小為F，這也是球受到繩的最大拉力大小。球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R34d由圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式，有Fmg21R得F113mg。(3)設(shè)繩長(zhǎng)為l，繩斷時(shí)球的速度大小為v3，繩承受的最大拉力不變，有Fmgm23l，得v383)gl繩斷后球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直位移為dl，水平位移為x，時(shí)間為t1。有dl12gt21xv3t1得x4l(dl)3)當(dāng)l

26、d2時(shí)，x有極大值xmax3)3d。 實(shí)驗(yàn)八描繪小燈泡的伏安特性曲線考綱解讀1.掌握滑動(dòng)變阻器的使用方法及連接方式.2.掌握伏安特性曲線的描繪方法.3.理解小燈泡的伏安特性曲線為什么不是一條直線基本實(shí)驗(yàn)要求1實(shí)驗(yàn)原理(1)測(cè)多組小燈泡的U、I，并繪出IU圖象；(2)由圖線的斜率反映電流與電壓和溫度的關(guān)系2實(shí)驗(yàn)器材小燈泡“3.8 V,0.3 A”、電壓表“03 V15 V”、電流表“00.6 A3 A”、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆3實(shí)驗(yàn)步驟(1)畫出電路圖(如圖甲)(2)將小燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如實(shí)驗(yàn)原理圖乙所示電路(3)測(cè)量與記錄

27、移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，測(cè)出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中(4)數(shù)據(jù)處理在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標(biāo)系在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線4實(shí)驗(yàn)器材選取(1)原則：安全；精確；操作方便(2)具體要求電源允許的最大電流不小于電路中的實(shí)際最大電流干電池中電流一般不允許超過0.6 A.用電器的額定電流不能小于通過該用電器的實(shí)際最大電流電壓表或電流表的量程不能小于被測(cè)電壓或電流的最大值電壓表或電流表的指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的13以上從便于操作來考慮，限流式接法要選用與待測(cè)電阻相近的滑動(dòng)變阻器，分壓式

28、接法要選用小阻值滑動(dòng)變阻器規(guī)律方法總結(jié)1滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法比較兩種接法的電路圖負(fù)載R上電壓的調(diào)節(jié)范圍RERR0UE0UE負(fù)載R上電流的調(diào)節(jié)范圍ERR0IER0IER2兩種接法的適用條件(1)限流式接法適合測(cè)量阻值較小的電阻(跟滑動(dòng)變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的總電阻還小)(2)分壓式接法適合測(cè)量阻值較大的電阻(一般比滑動(dòng)變阻器的總電阻要大)3注意事項(xiàng)(1)電流表外接法：本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)小燈泡燈絲的電阻值較小，因此測(cè)量電路必須采用電流表外接法(2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法：本實(shí)驗(yàn)要作出UI圖象，要求測(cè)出多組包括零在內(nèi)的電流、電壓值，故控制電路必須采用分壓式接法(3)保護(hù)

29、元件安全：為保護(hù)元件不被燒毀，開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于最大電阻處，加在小燈泡兩端的電壓不要超過其額定電壓4誤差分析(1)由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，對(duì)電路的影響會(huì)帶來誤差，電流表外接，由于電壓表的分流，使測(cè)得的電流值大于真實(shí)值(2)測(cè)量時(shí)讀數(shù)帶來誤差(3)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差.考點(diǎn)一對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和電路設(shè)計(jì)的考查例1(2012·四川理綜·22(2)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：小燈泡L，規(guī)格“4.0 V0.7 A”； 電流表A1，量程3 A，內(nèi)阻約為0.1 ；電流表A2，量程0.6 A，內(nèi)阻r20.2 ； 電壓表V

30、，量程3 V，內(nèi)阻rV9 k；標(biāo)準(zhǔn)電阻R1，阻值1 ； 標(biāo)準(zhǔn)電阻R2，阻值3 k；滑動(dòng)變阻器R，阻值范圍010 ；學(xué)生電源E，電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻不計(jì)；開關(guān)S及導(dǎo)線若干環(huán)球培優(yōu)教育集省級(jí)示范性高中一線教學(xué)骨干對(duì)學(xué)生進(jìn)行課外輔導(dǎo)，能緊緊把握高考動(dòng)向，以培優(yōu)為主。教學(xué)資料以河北衡水中學(xué)、正定中學(xué)、唐山一中考試為主，保證新鮮及時(shí)。資料在qq1411518021空間上傳,部分重要資料也在群228478692文件里共享。課外輔導(dǎo)請(qǐng)了解我們。位置：橋東位于石門小區(qū)，橋西位于濱河街。了解人電老師。 甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1甲所示的電路來進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)通過L的電流為0.46 A時(shí)，電壓表的示數(shù)

31、如圖乙所示，此時(shí)L的電阻為_. 甲乙 圖1乙同學(xué)又設(shè)計(jì)了如圖2所示的電路來進(jìn)行測(cè)量，電壓表指針指在最大刻度時(shí)，加在L上的電壓值是_ V.圖2圖3學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計(jì)電路請(qǐng)你在乙同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材，在圖3所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖上標(biāo)明所選器材代號(hào)答案54見解析圖解析電壓表的示數(shù)U2.30 V，所以燈泡L的電阻RLUI2.300.46 5 .由題圖知電壓表V與R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)分壓，當(dāng)電壓表V的示數(shù)為3 V時(shí)，R2兩端的電壓U2UVrVR239 000×3 000 V1 V，所以燈泡兩端的電壓UUVU2(31) V4 V.要

32、想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，則電壓表的量程應(yīng)變?yōu)?.0 V，電流表的量程應(yīng)變?yōu)?.7 A，因此將電壓表V與標(biāo)準(zhǔn)電阻R2串聯(lián)改裝成量程為4.0 V的電壓表，將電流表A2與標(biāo)準(zhǔn)電阻R1并聯(lián)改裝成量程為0.6 A0.6×0.21 A0.72 A的電流表故虛線框內(nèi)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示考點(diǎn)二對(duì)儀器選取、圖象描繪及數(shù)據(jù)處理的考查例2物理興趣小組的同學(xué)們從實(shí)驗(yàn)室中找到一只小燈泡，其標(biāo)稱功率值為0.75 W，額定電壓值已模糊不清他們想測(cè)定其額定電壓值，于是先用歐姆表直接測(cè)出該燈泡的電阻約為2 ，然后根據(jù)公式計(jì)算出該燈泡的額定電壓UPR2×0.75 V1.22 V他們懷疑所得電壓值不準(zhǔn)

33、確，于是，再利用下面可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路，測(cè)量通過燈泡的電流和它兩端的電壓并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來繪燈泡的UI圖線，進(jìn)而分析燈泡的額定電壓A電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約3 k) B電流表A1(量程150 mA，內(nèi)阻約2 )C電流表A2(量程500 mA，內(nèi)阻約0.6 ) D滑動(dòng)變阻器R1(020 )E滑動(dòng)變阻器R2(0100 ) F電源E(電動(dòng)勢(shì)4.0 V，內(nèi)阻不計(jì))G開關(guān)S和導(dǎo)線若干 H待測(cè)燈泡L(額定功率0.75 W，額定電壓未知)(1)在下面所給的虛線框中畫出他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，指出上述器材中，電流表選擇_(填“A1”或“A2”)；滑動(dòng)變阻器選擇_(填“R1”或“R2”)(2)在

34、實(shí)驗(yàn)過程中，該同學(xué)將燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加，當(dāng)電壓達(dá)到1.23 V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很暗，當(dāng)達(dá)到2.70 V時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡已過亮，便立即斷開開關(guān)，并將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在下邊表格中.次數(shù)1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖4中作出燈泡的UI圖線圖4(3)由圖象得出該燈泡的額定電壓應(yīng)為_V；這一結(jié)果大于1.23 V，其原因是_解析(1)根據(jù)PI2R，估算燈泡的電流大約是600 mA，因此電流表應(yīng)選A2；本實(shí)驗(yàn)要描繪出燈泡的UI圖線，需要測(cè)量多組數(shù)據(jù)，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)接成分壓式，所以應(yīng)選阻值較小

35、的R1；小燈泡電阻不大，電流表應(yīng)外接；(2)如圖所示(3)由PUI0.75 W，再結(jié)合圖象可知U額2.5 V；大于1.23 V的原因是由于燈泡冷態(tài)電阻小于正常工作時(shí)的電阻答案(1)電路原理圖如圖所示A2R1(2)見解析圖(3)2.5(2.42.6)燈泡冷態(tài)電阻小于正常工作時(shí)的電阻(或燈泡電阻隨溫度升高而變大)39電學(xué)實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)的思路與方法 1首先應(yīng)明確題目的要求，看清題目要求測(cè)定什么物理量，驗(yàn)證、探究什么物理規(guī)律，或要求設(shè)計(jì)達(dá)到何種標(biāo)準(zhǔn)的電路等其設(shè)計(jì)原則是：安全、方便、經(jīng)濟(jì)2在測(cè)量電路中，一般有電流表內(nèi)接和外接兩種方式，對(duì)于給定電表內(nèi)阻的情況，應(yīng)先比較R0與待測(cè)電阻Rx的關(guān)系，其中R0RAR

36、V，若Rx>R0，則設(shè)計(jì)為內(nèi)接；若Rx<R0，則設(shè)計(jì)為外接；若電表量程不合適，往往還要用定值電阻對(duì)電表進(jìn)行改裝3在控制電路中，滑動(dòng)變阻器有分壓式、限流式兩種接法，若變阻器阻值較小，一般設(shè)計(jì)為分壓式；若變阻器阻值較大，一般設(shè)計(jì)為限流式，在二者都可行時(shí)，應(yīng)先考慮限流方式，但下面三種情形必須設(shè)計(jì)為分壓式接法：(1)數(shù)據(jù)要求從0開始變化；(2)變阻器阻值太小，限流限不??；(3)調(diào)節(jié)變阻器時(shí)，不能獲取有區(qū)分度的多組數(shù)據(jù).環(huán)球培優(yōu)教育集省級(jí)示范性高中一線教學(xué)骨干對(duì)學(xué)生進(jìn)行課外輔導(dǎo)，能緊緊把握高考動(dòng)向，以培優(yōu)為主。教學(xué)資料以河北衡水中學(xué)、正定中學(xué)、唐山一中考試為主，保證新鮮及時(shí)。資料在qq141

37、1518021空間上傳,部分重要資料也在群228478692文件里共享。課外輔導(dǎo)請(qǐng)了解我們。位置：橋東位于石門小區(qū)，橋西位于濱河街。了解人電老師。答案(1)A2V1R1(2)如圖所示(3)減小0.121(2012·安徽理綜·21)圖6為“測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖，已知小燈泡額定電壓為2.5 V. 圖6(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，_；閉合開關(guān)后，逐漸移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，_；斷開開關(guān)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線(2)在虛線框中畫出與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖答案(1)使它靠近滑動(dòng)變阻器左端的接線柱

38、增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達(dá)到其額定電壓(2)見解析圖解析(1)滑動(dòng)變阻器為分壓式接法，故閉合開關(guān)前，小燈泡兩端的電壓為零，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使它靠近滑動(dòng)變阻器左端的接線柱閉合開關(guān)后，逐漸移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達(dá)到額定電壓(2)與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖如圖所示2(2011·福建理綜·19(2)某同學(xué)在探究規(guī)格為“6 V，3 W”的小電珠伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中：(1)在小電珠接入電路前，使用多用電表直接測(cè)量小電珠的電阻，則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至_擋進(jìn)行測(cè)量(填選項(xiàng)前的字母)A直流電壓10 V

39、 B直流電流5 mAC歐姆×100 D歐姆×1(2)該同學(xué)采用圖7所示的電路進(jìn)行測(cè)量圖中R為滑動(dòng)變阻器(阻值范圍020 ，額定電流1.0 A)，L為待測(cè)小電珠，為電壓表(量程6 V，電阻20 k)，為電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻 圖71 )，E為電源(電動(dòng)勢(shì)8 V，內(nèi)阻不計(jì))，S為開關(guān).在實(shí)驗(yàn)過程中，開關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于最_端；(填“左”或“右”).在實(shí)驗(yàn)過程中，已知各元件均無故障，但閉合開關(guān)S后，無論如何調(diào)節(jié)滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，其原因是_點(diǎn)至_點(diǎn)的導(dǎo)線沒有連接好；(圖中的黑色小圓點(diǎn)表示接線點(diǎn)，并用數(shù)字標(biāo)記，空格中請(qǐng)?zhí)顚憟D7中的數(shù)字)

40、.該同學(xué)描繪出小電珠的伏安特性曲線示意圖如圖8所示，則小電珠的電阻值隨工作電壓的增大而_(填“不變”、“增大”或“減小”)答案(1)D(2).左.15(或51).增大解析(1)因小電珠正常發(fā)光時(shí)的電阻RU2P363 12 ，小電珠未接入電路的電阻要比正常發(fā)光時(shí)小得多(因溫度的影響)，故用多用電表測(cè)未接入電路的小電珠的電阻，應(yīng)選D.(2).在實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)前，應(yīng)使用電器的電壓、電流為最小值，故應(yīng)使滑片P置于最左端.若1點(diǎn)到5點(diǎn)未接好，則電路成為滑動(dòng)變阻器的限流式電路.在IU圖象中的每一點(diǎn)與O點(diǎn)連線的斜率逐漸減小，即電阻的倒數(shù)減小，所以電阻增大3(2011·山東理綜·23(2

41、)某同學(xué)利用圖9所示電路，探究了電源在不同負(fù)載下的輸出功率 圖9所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)?jiān)趫D10上畫出UI圖象.U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.55 圖10根據(jù)所畫的UI圖象，可求得電流I0.20 A時(shí)電源的輸出功率為_ W(保留兩位有效數(shù)字)實(shí)驗(yàn)完成后，該同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了反思，認(rèn)為按圖9電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程中存在安全隱患，并對(duì)電路重新設(shè)計(jì)在圖11所示的電路中，你認(rèn)為既能測(cè)出電源在不同負(fù)載下的輸出功率，又能消除安全隱患的是_(Rx阻值未知) 圖11答案如圖所示0.37bc環(huán)球培優(yōu)教育集省級(jí)示范性高中一線教學(xué)骨干對(duì)學(xué)生進(jìn)行課外輔導(dǎo)，能緊緊把握高考動(dòng)向，以培優(yōu)為主。教學(xué)資料以河北衡水中學(xué)、正定中學(xué)、唐山一中考試為主，保證新鮮及時(shí)。資料在qq1411518021空間上傳,部分重要資料也在群228478692文件里共享。課外輔導(dǎo)請(qǐng)了解我們。位置：橋東位于石門小區(qū)，橋西位于濱河街。了解人電話1893