1、- 1 -考点突破每日一练（40）电学发展创新实验、动力学动量能量的综合问题1根据伏安法，由 10 V电源、015 V电压表、010 mA电流表等器材，连接成测量较大阻值电阻的电路由于电表内阻的影响会造成测量误差，为了避免此误差，现在原有器材之外再提供一只高精度的电阻箱和单刀双掷开关，某同学设计出了按图 1电路来测量该未知电阻的实验方案(1)请按图电路，将图中所给器材连接成实验电路(2)请完成如下实验步骤：先把开关 S拨向 Rx，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有一合适的读数，并记录两表的读数， U8.12 V， I8.0 mA，用伏安法初步估测电阻 Rx的大小；_，之后把开关 S拨向电阻箱
2、R，调整电阻箱的电阻值，使电压表、电流表的读数与步骤 1中的读数一致读得此时电阻箱的阻值 R1 000 ；该待测电阻阻值为_ .(3)利用测得的数据，还可以得到_表(填“电流”或“电压”)的内电阻等于_ .2如图所示是测量阻值约几十欧的未知电阻 Rx的原理图，图中 R0是保护电阻(10 )， R1是电阻箱(099.9 )， R 是滑动变阻器，A 1和 A2是电流表， E是电源(电动势 10 V，内阻很小)在保证安全和满足需求的情况下，使测量范围尽可能大实验具体步骤如下：- 2 -连接好电路，将滑动变阻器 R调到最大；闭合 S，从最大值开始调节电阻箱 R1，先调 R1为适当值，再调节滑动变阻器
3、R，使 A1示数I10.15 A，记下此时电阻箱的阻值 R1和 A2的示数 I2；重复步骤(2)，再测量 6组 R1和 I2的值；将实验测得的 7组数据在如图所示坐标纸上描点根据实验回答以下问题：(1)现有四只供选用的电流表A电流表(03 mA，内阻为 2 )B电流表(03 mA，内阻未知)C电流表(00.3 A，内阻为 5 )D电流表(00.3 A，内阻未知)A1应选用_，A 2应选用_(2)测得一组 R1和 I2值后，调整电阻箱 R1，使其阻值变小，要使 A1示数 I10.15 A，应让滑动变阻器 R接入电路的阻值_(选填“不变” 、 “变大”或“变小”)(3)在如图 4所示坐标纸上画出
4、R1与 I2的关系图(4)根据以上实验得出 Rx_ .(结果保留两位有效数字)3某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻A待测干电池一节，电动势约为 1.5 V，内阻约几欧姆B直流电压表 V，量程为 3 V，内阻非常大C定值电阻 R0150 D电阻箱 R- 3 -E导线和开关根据如图甲所示的电路连接图进行实验操作多次改变电阻箱的阻值，记录每次电阻箱的阻值 R和电压表的示数 U.在 R坐标系中描出的坐标点如图乙所示1U(1)分别用 E和 r表示电源的电动势和内阻，则 与 R的关系式为_1U(2)在图乙画出 R关系图线1U(3)根据图线求得斜率 k_ V1 1 ，截距 b_ V1 (结果保
5、留两位有效数字)(4)根据图线求得电源电动势 E_ V，内阻 r_ (结果保留三位有效数字)4如图所示，质量为 m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径 AB长度为 2R，现将质量也为 m的小球从距 A点正上方 h0高处由静止释放，然后由 A点经过半圆轨道后从 B冲出，在空中能上升的最大高度为 h0（不计空气阻力） ，求：- 4 -（1）小车向左运动的最大距离；（2）小球第二次能够上升的最大高度的范围。参考答案1(1)连线见解析图 (2)保持滑动变阻器滑片位置不变，将电阻箱阻值调到 1 000 左右或者最大 1 000 (3)电流 15解析 (1)已知原理电路图，则将各串联支路连接，
6、再并联即可得出正确的实物图，如图所示(2)将开关接到 Rx时，由伏安法可得电流表及待测电阻的总电阻，为了准确测量，可以保持滑动变阻器滑片位置不变，调整电阻箱的阻值，将电阻箱阻值调到 1 000 左右或最大待测电阻阻值为 1 000 .(3)由伏安法测得电阻为电流表及待测电阻的阻值，故电流表内阻可以测出， RA RUI1 000 15 .8.120.0082(1)D C (2)变大 (3)见解析图 (4)31(2933 之间均可)解析 (1)A 1示数 I10.15 A，则 A1应选用量程为 0.3 A的电流表，由于只要知道电流大小- 5 -即可，即选用 D；根据 R1与 I2的关系图可知，A
7、2的量程为 0.3 A，且必须要知道其电阻，因此选用 C.(2)调整电阻箱 R1，使其阻值变小，要使 A1示数 I10.15 A，则与其串联的电阻和电流表的两端电压必须减小，因此只有让滑动变阻器 R接入电路的阻值变大，才能达到这样的条件(3)根据题目中已描的点，平滑连线，注意让点分布在图线的两边，如图所示(4)根据欧姆定律，则有：(R1 R0 RA1)IA1 I2(Rx RA2)整理可得： R1 I2 R0 RA1Rx RA2IA1而 R1与 I2的图象的斜率 k 241.7 58 00.30 0.06则有 Rx kIA1 RA2241.70.15 5 31 .3(1) R (2)见解析图 (
8、3)0.004 4 0.701U 1ER0 R0 rER0(4)1.52(1.501.54) 9.60(8.0011.00)解析 (1)由闭合回路欧姆定律，得： ，解得 R .UR0 ER0 R r 1U 1ER0 R0 rER0(2)如图所示(3)由图可知，斜率 k0.004 4 V 1 1 ，截距 b0.70 V 1 .- 6 -(4)由 R 得， k ， b ，又 R0150 ，解得 E1.52 V， r9.60 .1U 1ER0 R0 rER0 1ER0 R0 rER04 【参考答案】 （1） x=R（2） 43h 【解题思路】 （1）小球和小车组成的系统在水平方向动量守恒。设小球第一
9、次离开半圆轨道时的水平速度为 v，小车的速度为 v，由动量守恒定律得： 0vm（2 分）设小球第一次进入半圆轨道至第一次离开半圆轨道所用时间为 t，在这个过程中，小车的位移为 x，取水平向右为正方向，则： 2txtRm（2 分）解得： x=R （1 分）(2)设小球从开始下落到第一次上升到最大高度的过程中克服摩擦力坐的功为 Wf，由动能定理得： 0430fWhmg（1 分）解得 01f（1 分）由于第二次小球在车中运动时，在对应位置的速度小于第一次小球运动的速度，对应位置的摩擦力小于第一次所受的摩擦力，第二次在车中运动的过程中，克服摩擦力做的功 041mghWf，机械能损失小于 041mgh。 （1 分）设小球第二次上升的最大高度为 ，由功和能的关系得：003（1 分） 02所以，小球第二次上升的最大高度范围是 0431h （1 分）
