高中物理第四章第七节力学单位教案3粤教版必修1
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第7节力学单位制
本节教材分析
三维目标
知识与技能
1.了解什么是单位制,知道力学中的三个基本单位.
2.认识单位制在物理计算中的作用.
过程与方法
1.让学生认识到统一单位的必要性.
2.使学生了解单位制的基本思想.
3.培养学生在计算中采用国际单位,从而使运算过程的书写简化.
4.通过学过的物理量了解单位的重要性,知道单位换算的方法.
情感态度与价值观
1.使学生理解建立单位制的重要性,了解单位制的基本思想.
2.了解度量衡的统一对中国文化的发展所起的作用,培养学生的爱国主义情操.
3.让学生了解单位制与促进世界文化的交流和科技的关系.
4.通过一些单位的规定方式,了解单位统一的重要性,并能运用单位制对计算过程或结果进行检验. 教学重点
1.什么是基本单位,什么是导出单位.
2.力学中的三个基本单位.
3.单位制.
教学难点
统一单位后,计算过程的正确书写.
教学建议
建议教师在讲授本节课时尽量用简洁的语言,尽量多的古今中外的例子让学生知道单位的发展和应用,知道国际基本单位。
新课导入设计
导入一
[新课导入]
展示张飞和姚明的图片
师:大家都认识这两个人吧.
生:认识,一个是张飞,一个是姚明.
师:那么大家知道他们的身高是多少呢?
生:《三国演义》上说张飞身高9尺.
师:按照现在的计算方法,张飞的身高应该是多少?
生:三尺是1 m,张飞的身高应该是3 m.
师:姚明在当代应该是身高很高的人了,他的身高是多少?
生:2.26 m.看起来张飞要比姚明高很多,打篮球一定很厉害.
师:并不是张飞比姚明高,而是古代的尺和现代的尺不一样.在我国有“伸掌为尺”的说法,我国三国时期(公元3世纪初)王肃编的《孔子家语》一书中记载有:“布指知寸,布手知尺,舒肘知寻.”两臂伸开长八尺,就是一寻;从秦朝(约公元前221年)至清末(约公元1911年)的2 000多年间,我国的“尺”竟由1尺相当于0.230 9 m到0.355 8 m的变化,其差别相当悬殊.
导入二
(一)引入新课
教师活动:引导启发学生回忆所学过的主要公式,并说出这些公式中各物理量的单位。
学生活动:认真思考,回想并写出学过的物理公式。
教师活动:投影学生写出的公式以及式中涉及的物理量的单位讲解并点评:
提出问题:物理学的关系式确定了哪几个方面的关系?请同学们阅读教材并回答。
学生活动:学生阅读教材并思考老师的问题,讨论后回答。
教师活动:总结点评:物理学的关系式确定了物理量之间的关系,也确定了各物理量单位之间的关系。
今天我们就来学习有关单位的知识――力学单位制。
2019-2020学年高考物理模拟试卷
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.如图所示,一理想变压器,其原副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电,为了使变压器输入功率增大,可使
A.其他条件不变,原线圈的匝数n1增加
B.其他条件不变,副线圈的匝数n2减小
C.其他条件不变,负载电阻R的阻值增大
D.其他条件不变,负载电阻R的阻值减小
2.新型冠状病毒防疫期间,医用一次性口罩是必备的呼吸防护用品,口罩的核心材料是中间一层熔喷无纺布。
为了提高过滤效果必须在熔喷无纺布上进行重要的驻极处理,就是在熔喷无纺布上加入静电荷。
利用电荷的静电力作用捕集尘粒,称为静电吸引沉积,静电吸附效果直接影响着口罩的使用寿命。
根据这些信息,下列说法正确的是()
A.医用一次性口罩可以进行高温蒸汽消毒再使用效果会更好
B.医用一次性口罩可以防护天然放射现象中放射出的α、β和γ射线
C.在防控期间口罩出现严重紧缺,为了节约资源刚用完的医用一次性口罩可以及时清洗晒干后使用D.防疫期间不法分子为了谋取暴利,制造销售假冒医用一次性驻极口罩,除了从专业技术上鉴定外,还可以用口罩能否吸附轻小纸屑来判断真假
3.在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,整个系统置于方向水平的匀强电场中。
若三个小球均处于静止状态,则c球的带电量为()
A.+q B.-q C.+2q D.-2q
4.火星的质量是地球质量的a倍,半径为地球半径的b倍,其公转周期为地球公转周期的c倍。
假设火星和地球均可视为质量分布均匀的球体,且环绕太阳的运动均可看成是匀速圆周运动。
则下列说法正确的是
( )
A .火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为a :b
B .同一物体在火星表面的重力与在地球表面的重力之比为a :b
C .太阳、火星间的距离与日、地之间的距离之比为32:1c
D .太阳的密度与地球的密度之比为c 2:1
5.如图所示,在纸面内半径为R 的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场,一点电荷从图中A 点以速度v 0垂直磁场射入,与半径OA 成30°夹角,当该电荷离开磁场时,速度方向刚好改变了180°,不计电荷的重力,下列说法正确的是( )
A .该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O 点
B .该点电荷的比荷为02v q m BR
= C .该点电荷在磁场中的运动时间为t =
3R v π D .该点电荷带正电 6.A 、B 两物体经过同一地点时开始计时,它们沿直线运动的速度随时间变化的规律如图所示,则下列说法正确的是( )
A .t 1时刻A 、
B 两物体相遇
B .t 2时刻B 物体速度变化率为零
C .t 1到t 3时间内两物体的间距先增大后减小
D .A 、B 两物体速度方向一直相同
7.下列说法正确的是( )
A .根据玻尔理论,氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道,原子的能量减少,电子的动能增加
B .中子与质子结合成氘核时吸收能量
C.卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
D.入射光照射到某金属表面发生光电效应,若仅减弱该光的强度,则不可能发生光电效应
8.一列简谐横波沿x轴传播,图(甲)是t=0时刻的波形图,图(乙)是x=1.0m处质点的振动图像,下列说法正确的是()
A.该波的波长为2.0m B.该波的周期为1s
C.该波向x轴正方向传播D.该波的波速为2.0m/s
9.如图所示,正六边形的物体上受四个共点力的作用下保持平衡。
下列说法正确的是()
A.F1与F2的大小可能不相等
B.F1与F3的大小可能不相等
C.F4的大小一定是F2的2倍
D.F4的大小一定是F3的2倍
10.用传感器观察电容器放电过程的实验电路如图甲所示,电源电动势为8V、内阻忽略不计。
先使开关S 与1端相连,稍后掷向2端,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示的电流随时间变化的i—t图像如图乙所示。
下列说法正确的是()
A.图中画出的靠近i轴的竖立狭长矩形面积表示电容器所带的总电荷量
B.电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为20C
C.电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为4
⨯ C
4.010-
D .电容器的电容约为24.010 μF
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
11.我国计划在2030年之前实现飞船载人登月计划,假设你有幸成为登上月球的第一位中国人,如果告知万有引力常量,你可以完成以下哪项工作( )
A .测出一个石块在月球表面上方自由下落的高度和时间,求出月球表面上该石块的重量
B .测出一个石块在月球表面上方做平抛运动的高度和时间,求出月球的质量
C .从月球表面上捡取100块石头,测量它们的质量和体积,求出月球的平均密度
D .测出飞船贴近月球表而绕月球做匀速圆周运动的周期求出月球的平均密度
12.如图所示,两块半径均为R 的半圆形玻璃砖正对放置,折射率均为n=2;沿竖直方向的两条直径BC 、B′C′相互平行,一束单色光正对圆心O 从A 点射入左侧半圆形玻璃砖,知∠AOB=60°。
若不考虑光在各个界面的二次反射,下列说法正确的是( )
A .减小∠AO
B ,光线可能在B
C 面发生全反射
B .B
C 、B′C′间距大小与光线能否从右半圆形玻璃砖右侧射出无关
C .如果BC 、B′C′间距大于3R ,光线不能从右半圆形玻璃砖右侧射出
D .如果BC 、B′C′间距等于
3R ,光线穿过两个半圆形玻璃砖的总偏折角为15° 13.如图所示,有一倾角θ=30°的斜面体B ,质量为M .物体A 质量为m ,弹簧对物体A 施加一个始终保持水平的作用力,调整A 在B 上的位置, A 始终能和B 保持静止.对此过程下列说法正确的是( )
A .A 、
B 之间的接触面可能是光滑的
B .弹簧弹力越大,A 、B 之间的摩擦力越大
C .A 、B 之间的摩擦力为03
D.弹簧弹力为
3
2
mg时,A所受摩擦力大小为
1
4
mg
14.宇宙中,两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转,称之为双星系统。
设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动,如图所示。
若AO>OB,则
A.恒星A的质量大于恒星B的质量
B.恒星A的动能大于恒星B的动能
C.恒星A的动量与恒星B的动量大小相等
D.恒星A的向心加速度大小小于恒星B的向心加速度大小
15.如图所示,光滑圆环固定在竖直面内,一个小球套在环上,用穿过圆环顶端光滑小孔的细线连接,现用水平力F拉细线,使小球缓慢沿圆环向上运动,此过程中圆环对小球的弹力为N,则在运动过程中()
A.F增大B.F减小
C.N不变D.N增大
三、实验题:共2小题
16.导电玻璃是制造LCD的主要材料之一,为测量导电玻璃的电阻率,某小组同学选取了一个长度为L 的圆柱体导电玻璃器件,上面标有“3V,L”的字样,主要步骤如下,完成下列问题.
(1)首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径,示数如图甲所示,则直径d=________mm.
(2)然后用欧姆表×100档粗测该导电玻璃的电阻,表盘指针位置如图乙所示,则导电玻璃的电阻约为
________Ω.
(3)为精确测量x R 在额定电压时的阻值,且要求测量时电表的读数不小于其量程的13
,滑动变阻器便于调节,他们根据下面提供的器材,设计了一个方案,请在答题卡上对应的虚线框中画出电路图,标出所选器材对应的电学符号_____________.
A .电流表1A (量程为60mA ,内阻1A R 约为3Ω)
B .电流表2A (量程为2mA ,内阻2A R =15Ω)
C .定值电阻1R =747Ω
D .定值电阻2R =1985Ω
E .滑动变阻器R (0~20Ω)一只
F .电压表V (量程为10V ,内阻1V R k =Ω)
G .蓄电池E (电动势为12V ,内阻很小)
H .开关S 一只,导线若干
(4)由以上实验可测得该导电玻璃电阻率值ρ=______(用字母表示,可能用到的字母有长度L 、直径d 、电流表1A 、2A 的读数1I 、2I ,电压表读数U ,电阻值1A R 、2A R 、V R 、1R 、2R ).
17.为了粗略测量电阻,小明同学用量程为5mA 的毫安表、电动势为3V 的电池、0~999.9Ω)的电阻箱制作了一块简易欧姆表,电路如图所示:
(1)为制作欧姆表,__准确测量毫安表的内阻(填“需要”或“不需要”);
(2)进行欧姆调零之后,用该表测量某电阻时,a 表笔是__表笔(填“红”或“黑”),此时毫安表读数为2.5mA ,
则待测电阻阻值为____Ω;
(3)如果在毫安表两端并联一个电阻,其余电路均不变,表盘中间刻度对应的电阻值___(填“变大”、“变
小”或“不变”);
(4)该欧姆表用久后,电池老化造成电动势减小,内阻增大,但仍能进行欧姆调零,则用其测得的电阻值___真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)。
四、解答题:本题共3题
18.如图所示,光滑的水平桌面边缘处固定一轻质定滑轮,A 为质量为2m 的足够长的木板,B 、C 、D 为三个质量均为m 的可视为质点的物块,B 放在A 上,B 通过水平且不可伸长的轻绳跨过定滑轮与D 连接,D 悬在空中。
C 静止在水平桌面上A 的右方某处(A 、C 和滑轮在同一直线上)。
A 、B 间存在摩擦力,且认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,在D 的牵引下,A 和B 由静止开始一起向右加速运动,一段时间后A 与C 发生时间极短的弹性碰撞,设A 和C 到定滑轮的距离足够远,D 离地面足够高,不计滑轮摩擦,已知重力加速度为g 。
(1)为使A 与C 碰前A 和B 能相对静止一起加速运动,求A 与B 间的动摩擦因数μ应满足的条件;
(2)若A 与B 间的动摩擦因数μ=0.75,A 与C 碰撞前A 速度大小为v 0,求A 与C 碰后,当A 与B 刚好相对静止时,C 与A 右端的距离。
19.(6分)如图,从离子源A 发出的初速度为零、带电荷量为q 质量为m 的正离子,被电压为1U 的电场加速后,沿中心轴线射入带电的平行板电容器。
电容器的板长为L 、板间距离为2L ,板间电压为124U U =。
离子射出电场一段时间后又进入一个环状区域的匀强磁场,磁场的外半径为R ,宽度2R s =
,磁场方向垂直于纸面向里,磁场的圆心与平行板电容器的中心重合,求:
(1)该离子进入偏转电场时速度的大小;
(2)为使该离子不能从磁场外边缘射出,磁场的磁感应强度B 的最小值;
(3)为保证该离子不从磁场外边缘射出,离子在磁场中运动的最长时间。
20.(6分)如图所示,宽度1m L =的足够长的平行金属导轨MN 、PQ 的电阻不计,垂直导轨水平放置一质量0.5kg m =、电阻2R =Ω的金属杆CD ,导轨上端跨接一个阻值2L R =Ω的灯泡,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,导轨平面与水平面之间的夹角53θ=︒。
金属杆由静止开始下滑,始终与导轨垂直并保持良好接触,金属杆与导轨间的动摩擦因数0.5μ=。
下滑过程重力功率达到最大10W P =时,灯泡刚好正常发光。
(sin530.8︒=,cos530.6︒=,210m/s g =)求:
(1)磁感应强度B 的大小;
(2)当金属杆的速度达到最大速度的一半时,金属杆的加速度大小。
参考答案
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.D
【解析】
试题分析:据题意,已知变压器原线圈输入功率由副线圈输出功率决定,为了使变压器输入功率增大,可以调整副线圈的输出功率,当原线圈输入电压不变时,副线圈上的电压也不变,由2
U P R
=可知,当负载电阻减小时,副线圈输出功率增加,故D 选项正确而C 选项错误;其它条件不变,当增加原线圈匝数时,据1122
n U n U =可得1221U n U n =,则副线圈电压减小,而功率也减小,A 选项错误;副线圈匝数减小,同理可得变压器功率减小,故B 选项错误.
考点:本题考查变压器原理.
2.D
【解析】
【分析】
【详解】
AC .高温蒸汽消毒和清洗都会导致熔喷无纺布上失去静电吸附能力,AC 错误;
B .医用一次性口罩可能会防护天然放射现象中放射出的α射线,但对于穿透性较强的β射线和γ射线无防护作用,B 错误;
D .熔喷无纺布上带有静电,可以对轻小纸屑产生吸附作用,可以用口罩能否吸附轻小纸屑来判断真假,D 正确。
故选D 。
3.D
【解析】
【详解】
a 、
b 带正电,要使a 、b 都静止,
c 必须带负电,否则匀强电场对a 、b 的电场力相同,而其他两个电荷对a 和b 的合力方向不同,两个电荷不可能同时平衡,设c 电荷带电量大小为Q ,以a 电荷为研究对象受力分析,根据平衡条件得c 、b 对a 的合力与匀强电场对a 的力等值反向,即为:
2kq q l ⋅=2kQ q l
⋅×cos 60︒ 所以C 球的带电量为-2q
A .+q 与分析不符,故A 错误;
B .-q 与分析不符,故B 错误;
C .+2q 与分析不符,故C 错误;
D .-2q 与分析不符,故D 正确。
4.C
【解析】
【详解】
A .当卫星绕任一行星表面做匀速圆周运动时的速度即为该行星的第一宇宙速度,由
2
Mm v G m =
解得 GM v R = 则火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为:a b
故A 错误;
B .对于天体表面的物体,万有引力近似等于重力,即有:
2Mm G mg R
= 解得: 2GM g R =
则同一物体在火星表面的重力与在地球表面的重力之比为a ∶b 2
故B 错误;
C .根据开普勒第三定律可知,太阳、火星之间的距离与日、地之间的距离之比为32:1c
故C 正确;
D .由于太阳的质量、半径与地球的质量、半径的关系未知,所以不能确定它们的密度之间的关系,故D 错误。
故选C 。
5.B
【解析】
如图所示,点电荷在磁场中做匀速圆周运动,根据几何关系作出点电荷运动轨迹有:
电荷在电场中刚好运动T/1,电荷做圆周运动的半径r=Rsin30∘=R/1.
A. 如图,电荷离开磁场时速度方向与进入磁场时速度方向相反,其反向延长线不通过O 点,故A 错误;
B. 根据洛伦兹力提供向心力有200v qv B m r
=,所以:002v v q m Br RB ==,故B 正确;
C. 由图知该电荷在磁场中运动的时间t=00
12222T r R v v ππ=⨯=,故C 错误; D. 根据电荷偏转方向,由左手定则可知,该电荷带负电,故D 错误.
故选B
6.B
【解析】
【详解】
A.由v-t 图像可知, t 1时刻A 、B 两物体速度相同,A 的位移大于B 的位移,两物体没有相遇,选项A 错误;
B. v-t 图像的斜率等于加速度,则t 2时刻B 物体加速度为零,速度变化率为零,选项B 正确;
C. 因t 1时刻A 在B 之前,则t 1到t 3时间内两物体的间距先减小后增大,选项C 错误;
D. 物体B 一直沿正方向运动,物体A 在t 1到t 3的某段时间内向负方向运动,则A 、B 两物体速度方向不是一直相同,选项D 错误;
7.A
【解析】
【详解】
A .电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,放出光子,总能量减小;根据
2
2Qq v k m r r
= 可知半径越小,动能越大,故A 正确;
B .中子与质子结合成氘核的过程中有质量亏损,释放能量,故B 错误;
C .卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型,故C 错误;
D .根据光电效应方程
E KM =hγ-W 0知,入射光的频率不变,若仅减弱该光的强度,则仍一定能发生光电效应,故D 错误。
故选A 。
8.D
【解析】
【分析】
【详解】
ABD .根据甲、乙图可知,波长4m ,周期2s ,波速
=2m/s v T λ
=
选项AB 错误,D 正确;
C .根据图乙t=0s 时,质点向下振动,所以甲图x=1m 坐标向下振动,由同侧法可得波向x 轴负方向传播,选项C 错误。
故选D 。
9.A
【解析】
【详解】
B .因F 1与F 3关于F 2和F 4方向对称,根据几何关系可知F 1与F 3必须相等,B 错误;
ACD .将F 1与F 3合成为一个F 2方向上的力,大小未知,则F 2、F 4和合力三个力在同一直线上平衡,大小均未知,则大小关系无法确定,CD 错误,A 正确。
故选A 。
10.D
【解析】
【分析】
【详解】
A .根据q it = 可知,图像与横轴围成的面积代表电容器所带的总电荷量,故A 错误;
BC . 确定每个小方格所对应的电荷量值,纵坐标的每个小格为0.2mA ,横坐标的每个小格为0.4s ,则每个小格所代表的电荷量数值为
q=0.2×10-3×0.4=8×10-5C
曲线下包含的小正方形的个数为40个,由曲线下方的方格数与q 的乘积即得电容器所带的电荷量 Q=40×8×10-5C=3.2×10-3C
故BC 错误;
D . 电容器的电容约为
400μF Q C U
== 故D 正确。
故选D 。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
11.AD
A .根据212
h gt = 得 2
2h g t = 则月球表面上该石块的重量 G=mg=m 22h t
故A 正确;
B .一个石块在月球表面上方做平抛运动的高度和时间,同样有竖直方向
212
h gt =
得 22h g t
= 又根据任意一星球表面物体重力等于万有引力 G 2Mm R
=mg 得
2
22hR M Gt
= 因不知道月球半径,则求不出月球的质量,故B 错误;
C .从月球表面上捡取100块石头,测量它们的质量和体积,只能大体测出月球上石头的密度,但月球密度不一定与月球上石头的密度相同,故C 错误;
D .由万有引力提供向心力得:
222()Mm G m R R T
π= 得:
23
24R M GT
π= 又M=ρ43
πR 3,联立解得: 2
3gT πρ=
12.AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.玻璃砖的临界角为
12sin 2
C n =
= 解得
C=45° 所以减小∠AOB ,光线可能在BC 面发生全反射,故A 正确;
D.由折射定律可得∠O′OD=45°,则 OO′=O′D=33
R ,∠O′DE=120° 在△O′DE 中,由正弦定理可得
sin sin O D O E O ED O DE
''=''∠∠ 又
3sin O DE '∠= 代入数据可得∠O′ED=30°,由折射定律可得∠FEG=45°,所以光线EF 相对于光线AO 偏折了15°,故D 正确;
BC.BC 、B′C′间距越大,从右半圆圆弧出射光线的入射角就越大,可能超过临界角,所以BC 、B′C′间距大小与光线能否从右半圆形玻璃右侧射出有关,且当入射角小于45°时均可从右侧面射出,故BC 错误。
故选BC 。
13.CD
设弹簧弹力为F ,当cos30sin 30F mg ︒=︒时,即3F mg =时,A 所受摩擦力为0;若3F mg >,
A 受到的摩擦力沿斜面向下;若F <,A 受到的摩擦力沿斜面向上,可见A
B 错误
C 正确;当
F =时,A 所受摩擦力大小为1cos30sin 304
F F mg mg =-=摩,方向沿斜面向下,D 正确. 14.BC
【解析】
【分析】
【详解】
A .根据万有引力提供向心力有
2
2A OA B OB m r m r ωω=
可得
A OA
B OB m r m r =
因为OA OB r r >,所以有
A B m m < 即A 的质量一定小于B 的质量,故A 错误;
B .双星系统中,恒星的动能为
222211
1
222k E mv m r m r r ωω===
因为OA OB r r >,所以有
KA KB E E >
恒星A 的动能大于恒星B 的动能,故B 正确;
C .双星系统中,恒星的动量大小为
p mv m r ω==
所以有
A B p p =
恒星A 的动量大小等于恒星B 的动量大小,故C 正确;
D .双星系统中,恒星的加速度大小为
2a r ω=
因为OA OB r r >,所以有
A B a a >
恒星A 的向心加速度大小大于恒星B 的向心加速度大小,故D 错误;
故选BC 。
15.BC
【解析】
【详解】
小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动,对小球进行受力分析,小球受重力G ,F ,N ,三个力。
满足受力平衡。
作出受力分析图如图所示;
由图可知△OAB ∽△GFA ,即:
G F N R AB R
== 小球沿圆环缓慢上移时,半径不变,AB 长度减小,故F 减小,N 不变;
A. F 增大,与结论不相符,选项A 错误;
B. F 减小,与结论相符,选项B 正确;
C. N 不变,与结论相符,选项C 正确;
D. N 增大,与结论不相符,选项D 错误。
三、实验题:共2小题
16.1.990 500 2
2
22
2
()
4()
A
V
d I R R
U
L I
R
π
ρ
+
=
-
【解析】
(1)螺旋测微器的固定刻度为1.5mm,可动刻度为49.0×0.01mm=0.490mm,所以最终读数为
1.5mm+0.490mm=1.990mm(1.989~1.991mm均正确)
(2)表盘的读数为5,所以导电玻璃的电阻约为5×100Ω=500Ω.
(3)电源的电动势为12V,电压表的量程为10V,滑动变阻器的电阻为20Ω,由于滑动变阻器的电阻与待测电阻的电阻值差不多,若串联使用调节的范围太小,所以滑动变阻器选择分压式接法;流过待测电阻的电流约为:I=
3
500
=0.006A=6mA,两电压表量程均不合适;
同时由于电压表量程为10V,远大于待测电阻的额定电压3V,故常规方法不能正常测量;
所以考虑用电流表改装成电压表使用,同时电压表量程为10V,内阻R V=1kΩ,故满偏电流为10mA,符合要求,故将电压表充当电流表使用,电流表A2与R2串联充当电压表使用,改装后量程为4V,可以使用,由于改装后电表已知,故内外接法均可,故电路图如图所示;
(4)根据串并联电路的规律可知,待测电阻中的电流:I=
V
U
R
-I2
电压:U x=I2(R2+R A2)
由欧姆定律可知电阻:R x=
U
I
根据电阻定律可知:R=ρ
L
S
而截面积:S=π
2
4
d
联立解得:ρ=
()
2
222
2
4
A
d I R R
U
L I
π
ρ
+
=
⎛⎫
-
⎪
点睛:本题考查电阻率的测量,本题的难点在于仪表的选择和电路接法的选择,注意题目中特别要求测量时电表的读数不小于量程的1/3,所以一定要认真分析各电表的量程再结合所学规律才能正确选择电路和接法.
17.不需要 红 600 变小 大于
【解析】
【详解】
(1)[1]欧姆表的工作原理
g x x
E E I R r R R R R Ω=
=++++ 而 g E I R Ω
=
即 g
x E
I E R I =+ 则不用确定出R g 的值;根据工作原理可求得相应电流对应的电阻值。
(2)[2]右表笔接欧姆档的内部电源的正极,根据所有测量都满足红进黑出向右偏的规律,可知右表笔b 为黑表笔,左表笔a 为红表笔;
[3]毫安表读数2.5mA 是表头满偏电流5mA 的一半,有
2g
x I E I R R Ω
==+ 可知此时的待测电阻值刚好等于欧姆表内阻,有
3
g 3510x E R R I Ω-===⨯Ω=600Ω (3)[4]在毫安表两端并联一个电阻后,有
122x g E
I E R I =⨯+ 其欧姆内阻为2g
E I ,阻值变小,即中值刻度值变小。
g
E R I Ω''= 故欧姆表的内阻减小了,由于欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内阻,故实际测量时,当读数为600Ω,实际电阻是小于600Ω的,故测量值大于实际电阻值。
四、解答题:本题共3题
18.(1)1
2μ≥;(2)2
43v d g =
【解析】
【分析】
【详解】
(1)B 对A 的最大静摩擦来提供A 向前加速运动,加速度为
22mg
g
a m μμ==
对ABC 整体受力分析,根据牛顿第二定律可知
4mg ma =
联立解得
1
=2μ
所以μ应满足1
2μ≥。
(2)设A 与C 碰撞后,A 和C 的速度分别为v A 和v C ,则
022A c mv mv mv =+
222
011122222C A mv mv mv =+
解得
01
3A v v =
04
3c v v =
设A 与C 碰后,绳的拉力为F'T ,B 和D 加速的加速度大小为a 2,则
T 2mg F ma '
-=
T 2F mg ma μ'
-=
解得。