高三物理教案：《力学实验》教学设计.docx

高三物理教案：力学实验教学设计高三物理教案：探讨性试验教学设计 探讨性试验：（1） 探讨匀变速运动练习运用打点计时器: 1.构造：见教材。 2.操作要点：接50HZ，4-6伏的沟通电 S1 S2 S3 S4 正确标取记：在纸带中间部分选5个点 。T 。T 。 T 。 T 。 3.重点：纸带的分析 0 1 2 3 4 a.推断物体运动状况： 在误差范围内：假如S1=S2=S3=.，则物体作匀速直线运动。 假如?S1=?S2=?S3= .=常数, 则物体作匀变速直线运动。 b.测定加速度： 公式法： 先求?S，再由?S= aT2求加速度。 图象法： 作v-t图,求a=直线的斜率 c.测定即时速度： V1=(S1+S2)/2T V2=(S2+S3)/2T 测定匀变速直线运动的加速度： 1.原理:：?S=aT2 2.试验条件： a.合力恒定，细线与木板是平行的。 b.接50HZ，4-6伏沟通电。 3.试验器材：电磁打点计时器、纸带、复写纸片、低压沟通电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线、两根导线。 4.主要测量: 选择纸带,标出记数点,测出每个时间间隔内的位移S1、S2、S3 。图中O是任一点。 5. 数据处理: 0 1 2 3 4 5 6 依据测出的S1、S2、S3. 。S1 。S2 。 S3 。S4 。 S5 。 S6 。 用逐差法处理数据求出加速度： S4-S1=3a1T2 ， S5-S2=3a2T2 ， S6-S3=3a3T2 a=(a1+a2+a3)/3=(S4+S5+S6- S1-S2-S3)/9T2 测匀变速运动的即时速度：(同上) （2） 探讨平抛运动 1.试验原理： 用肯定的方法描出平抛小球在空中的轨迹曲线，再依据轨迹上某些点的位置坐标，由h=求出t，再由x=v0t求v0，并求v0的平均值。 2.试验器材： 木板，白纸，图钉，未端水平的斜槽，小球，刻度尺，附有小孔的卡片，重锤线。 3.试验条件： a. 固定白纸的木板要竖直。 b. 斜槽未端的切线水平，在白纸上精确登记槽口位置。 c.小球每次从槽上同一位置由静止滑下。 （3） 探讨弹力与形变关系 1. 方法归纳：(1)用悬挂砝码的方法给弹簧施加压力(2)用列表法来记录和分析数据(如何设计试验记录表格)(3)用图象法来分析试验数据关系步骤：1：以力为纵坐标、弹簧伸长为横坐标建立坐标系2：依据所测数据在坐标纸上描点3：根据图中各点的分布和走向，尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)4：以弹簧的伸重工业自变量，写出曲线所代表的函数，首先尝试一次函数，如不行则考虑二次函数，如看似象反比例函数，则变相关的量为倒数再探讨一下是否为正比关系(图象是否可变为直线)-化曲为直的方法等。5：说明函数表达式中常数的意义。 2. 留意事项：所加砝码不要过多(大)以免弹簧超出其弹性限度 高三物理教案：经典力学的局限性教学设计 一、预习目标 （1）了解经典力学的发展历程和宏大成就。 （2）相识经典力学的局限性和适用范围。 二、预习内容 （1）学生阅读课文、课下上网查阅有关牛顿、爱因斯坦、霍金等科学家的资料。 （2）学生完成下列几填空。 1、牛顿运动定律和万有引力定律在_的广袤领域，包括_的探讨中，经受了实践的检验，取得了巨大的成就。 2、_建立了相对论。 3、在相对论中，质量随着物体运动的速度的增大而增大，满意: _; 4、电子、质子、中子等微观粒子不仅具有_性，同时具有_性，_力学能够正确地描述微观粒子的运动规律性。 5、经典力学的适用范围和局限性为： （1） 经典力学只适用于_运动，不适用于_运动。 ( 2 ) 经典力学只适用于_世界，不适用于_世界。 ( 3) 经典力学只适用于_力, 不适用于_ 力。 课内探究学案 一、学习目标 （1）了解经典力学的发展历程和宏大成就。 （2）相识经典力学的局限性和适用范围。 （3）初步了解微观和高速世界中的奇异现象。 （4）了解相对论、量子论的建立对人类深化相识客观世界的作用，知道物理学变更人们世界观的作用。 二、学习过程 引入新课 进行新课 请同学们阅读课文，阅读时考虑下列问题 1、经典力学取得了哪些辉煌的成就？举例说明。 2、经典力学在哪些领域不能适用？能说出为什么吗？举例说明。 3、经典力学的适用范围是什么？自己概括一下。 4、相对论和量子力学的出现是否否定了牛顿的经典力学？应当怎样相识？ 5、怎样理解英国剧作家萧伯纳的话“科学总是从正确走向错误”？ 学生活动：阅读教材，并思索上面的问题。分组探讨，代表发言。 学生A经典力学在微观领域和高速运动领域不再适用；在不同参考系中不能适用；在强引力的状况下，经典的引力理论也是不适用的。 学生B因为微观粒子（如电子、质子、中子）在运动时不仅具有粒子性，而且还具有波动性，经典力学不能说明这种现象，所以它不再适用，同时在高速运动领域，由于物体运动速度太快，要导致质量发生改变，而经典力学认为质量是不变的，所以经典力学在高速运动领域内也不再适用。 学生C从上面分析知：牛顿运动定律的适用范围是：宏观物体，低速运动。 从经典力学到相对论的发展 以牛顿运动定律为基础的经典力学中，空间间隔（长度）s、时间t和质量m这三个物理量都与物体的运动速度无关。一根尺子静止时这样长，当它运动时还是这样长；一分钟不论处于静止状态还是处于运动状态，其快慢保持不变；一个物体静止时的质量和运动时的质量一样。这就是经典力学的肯定时空观。 到了19世纪末，面对高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学遇到了困难。在新事物面前，爱因斯坦打破了传统的时空观，于1905年发表了题为论运动物体的电动力学的论文，提出了狭义相对性原理和光速不变原理，创建了狭义相对论。狭义相对论指出：长度、时间和质量都是随物体的运动速度而改变的。质量随速度的改变关系可以用下列方程表达式： 上式中，各式里的v都是物体的运动速度，c是真空中的光速，l0和l分别为在相对静止和运动系统中沿速度方向测得的物体的长度；t和t0分别为在相对静止和运动的系统中测得的时间；m0和m分别为在相对静止和运动系统中测得的物体质量。 但是，当宏观物体的运动速度远小于光速时（v 继狭义相对论之后，1915年爱因斯坦又建立了广义相对论，指出空间时间不行能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分布，使人类对于时间、空间和引力现象的相识大大深化了。“狭义相对论”和“广义相对论”统称为相对论。 （四）实例探究 例1以牛顿运动定律为基础的经典力学，在科学探讨和生产技术中有哪些应用? 例2以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是什么? (四)当堂检测 1、20世纪初，闻名物理学家爱因斯坦提出了 ，变更了经典力学的一些结论。在经典力学中，物体的质量是 的，而相对论指出质量随着速度改变而 。 2、20世纪初期，建立了 ，它能够正确地描述微观粒子的运动规律。 3、经典力学只适用于解决 问题，不能用来处理 问题，经典力学只适用于 物体，一般不适用于 。 4、牛顿运动定律和万有引力定律在 、 、 的广袤的领域，包括天体力学的探讨中经受了实践的检验，取得了巨大的成就。 5、经典力学的适用范围：只适合于低速运动， ；只适合于宏观世界， 。 6、经典力学认为时间是 ，质量是 ，空间是 。经典力学深化到高速领域将被 所代替，深化到微观领域将被 所代替。 课后练习与提高 1、关于经典力学和狭义相对论，下列说法中正确的是（ ） A经典力学只适用于低速运动，不适用于与高速运动（速度接近于真空中的光速） B狭义相对论只适用于高速运动（速度接近于真空中的光速），不适用于低速运动 C经典力学既适用于低速运动，也适用与高速运动（速度接近于真空中的光速） D狭义相对论既适用于高速运动（速度接近于真空中的光速），也适用于低速运动 2、相对论告知我们，物体运动时的质量与其静止时的质量相比：（ ） A、运动时的质量比静止时的质量大 B、运动时的质量比静止时的质量小 C、运动时的质量与静止时的质量相等 D、是两个不同的概念无法比较 3、经典力学不能适用下列哪些运动（ ） A、火箭的放射 B、宇宙飞船绕地球的运动 C、“志气号”宇宙探测器 D、微观粒子的波动性 4、日常生活我们并没发觉物体的质量随物体的运动的速度改变而改变，其缘由是（ ） A、运动中物体无法称量质量 B、物体的速度远小于光速，质量改变微小 C、物体的质量太大 D、物体的质量不随速度的改变而改变 5、以下关于物体的质量的说法中正确的是（ ） A质量是物体固有的属性，其大小与物体运动的速度无关 B只有当物体运动的速度远小于光速时，才可以认为质量不变 C只有当物体运动的速度远小于光速时，物体的质量才增大 D物体速度大，说明受力大，同时物体的质量也增大 6、下列说法正确的是（ ） A、物质、时间、空间是紧密联系的统一体 B、在某参考系中视察某一物理现象是同时发生的，但在另一参考系中，仍视察该物理现象也肯定是同时发生 C、关经过大质量的星体旁边时会发生偏转等现象 D、当天体的半径接近“引力半径”时，引力趣于无穷大，牛顿引力理论只要在实际半径大于他们的“引力半径”时才适应 7、相对论给出了物体在 状态下所遵循的规律，量子力学给出了 世界所遵循的规律，爱因斯坦引力理论解决了 作用下的相关问题，而经典力学只适用于 ，不适用于 。 参考答案 1.AD 2。 A 3。 D 4。 B 5。 B 6。 ACD 7。高速运动，微观世界所遵循的规律，强引力，低速运动、宏观世界和弱引力作用，高速运动、微观世界和强引力作用。 高三物理教案：电磁学试验总复习教学设计 本文题目：高三物理教案：电磁学试验总复习 一、试验仪器的读数 高考要求会正确运用的电学仪器有：电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。除了滑动变阻器以外，其它仪器都要求会正确读出数据。读数的基本原则是：凡仪器最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位(估读的这位是不行靠数字);凡仪器最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读。电阻箱是根据各个数量级上指针的对应数值读数的，指针必需指向某一个确定的数值，不能在两个数值之间，因此电阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上指针所指位置干脆读出的，不再向下估读。 例1. 右图是电压表的刻度盘。若当时运用的是该表的0-3V量程，那么电压表读数为多少?若当时运用的是该表的0-15V量程，那么电压表度数又为多少? 解：0-3V量程最小刻度是0.1V，是10分度的，因此要向下估读一位，读1.15V(由于最终一位是估读的，有偶然误差，读成1.14V-1.17V之间都算正确)。0-15V量程最小刻度为0.5V，不是10分度的，因此只要求读到0.1V这一位，所以读5.7V(5.6V-5.8V之间都算正确)。 例2. 右图是电阻箱示意图，试读出当时电阻箱的阻值。 解：电阻箱面板上有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率。将每个旋钮的指针所指的数值(都为整数)乘以各自的倍率，从最高位到低位依次读出来，就得到这时电阻箱的实际阻值。留意图中最左边的两个黑点是表示的是接线柱。若指针位置如图所示，则阻值为84580.2。 二、恒定电流试验常规 1.伏安法测电阻 伏安法测电阻有a、b两种接法，a叫(安培计)外接法，b叫(安培计)内接法。外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采纳外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采纳内接法。 假如被测电阻阻值为Rx，伏特表和安培表的内阻分别为RV、RA，若 ，则采纳外接法。若 ，则采纳内接法。 假如无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，其次次接c点，视察电流表和电压表示数的改变。若电流表示数改变大，说明被测电阻是大电阻，应当用内接法测量;若电压表读数改变大，说明被测电阻是小电阻，应当用外接法测量。(这里所说的改变大，是指相对改变，即I/I和U/U)。 2.滑动变阻器的两种接法 滑动变阻器在试验电路中常用的接法有两种，分别用下面a、b两图表示：a叫限流接法，b叫分压接法。采纳分压接法时，被测电阻RX上的电压调整范围较大。当试验中要求被测电阻上的电压从零起先渐渐增大，或要求电压调整范围尽量大时，应当用分压接法。采纳分压接法时，应当选用总阻值较小的滑动变阻器;采纳限流接法时，应当选用总阻值和被测电阻接近的滑动变阻器。 3.实物图连线方法 (1)无论是分压接法还是限流接法，都应当先把测量电路(伏安法部分)接好; (2)对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极起先，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(留意电表的正负接线柱并选择正确的量程，滑动变阻器的滑动触头应调到阻值最大处)。 (3)对分压电路，应当先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势凹凸，依据伏安法部分电表正负接线柱的分布，将伏安法部分接入该两点间。 三、考试大纲规定的学生试验 1.用描迹法画出电场中平面上的等势线 试验所用的电流表是零刻度在中心的灵敏电流表，在试验前应先查明电流方向与指针偏转方向的关系。方法是：将电流表、电池、电阻、导线按图a或图b 连接，若R是阻值很大的电阻，就按图a连接;若r是阻值很小的电阻，就按图b连接。然后用导线的a端试触电流表的另一端，视察电流表指针的偏转方向，就可判定电流方向和指针偏转方向的关系。 本试验是用恒定电流的电流场来模拟静电场。与电池正极相连的A电极相当于正点电荷，与电池负极相连的B相当于负点电荷。白纸应放在最下面，导电纸应放在最上面(涂有导电物质的一面必需向上)，复写纸则放在中间。 只要电流表示数是零，就表示两根探针针尖对应的点电势相等。把全部与同一个基准点电势相等的点连起来，就是等势线。 例3. 用恒定电流的电流场模拟静电场描绘等势线时，下列哪些模拟试验的设计是合理的 A.柱形电极M、N都接电源的正极，模拟等量正点电荷四周的静电场 B.柱形电极M接电源正极，圆环形电极N接电源负极，模拟正点电荷四周旁边的静电场 C.两个平行的长条形电极M、N分别接电源正、负极，模拟平行板电容器间的静电场 D.圆柱形电极M接电源负极，模拟负点电荷四周的静电场 解：用电流场模拟静电场，在导电纸上必需形成电流。由于、两个方案在导电纸上不会形成电流，因此设计不合理。、两个设计是合理的。选BC。 2.测定金属的电阻率 由于该试验中选用的被测电阻丝的电阻较小，所以测量电路应当选用伏安法中的电流表外接法。本试验对电压的调整范围没有特别要求，被测电阻又较小，因此供电电路可以选用限流电路。 本试验通过的由于金属的电阻率随温度的上升而变大，因此试验中通电时间不能太长，电流也不宜太大，以免电阻丝发热后电阻率发生较明显的改变。由于选用限流电路，为爱护电表和电源，闭合电键起先试验前应当留意滑动触头的位置，使滑动变阻器接入电路部分的电阻值最大。 例4. 在测定金属的电阻率的试验中，待测金属导线的长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5左右。试验主要步骤如下：用_测量金属导线的长度l，测3次，求出平均值;在金属导线的3个不同位置上用_测量直径d，求出平均值;用伏安法测量该金属导线的电阻R。在左边方框中画出试验电路图，并把右图中所给的器材连接成测量电路。安培计要求用0-0.6A量程，内阻约1;伏特计要求用0-3V量程，内阻约几k;电源电动势为6V;滑动变阻器最大阻值20。在闭合电键前，滑动变阻器 的滑动触点应处于正确位置。 依据以上测量值，得到该种金属电阻率的表达式为=_。 解： (1)米尺; (2)螺旋测微器; (3)测量部分用安培表外接法，电源部分用限流电路或分压电路都可以，电阻率 。 3.用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻 试验电路如右。依据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，本试验电路中电压表的示数是精确的，而电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本试验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差， 滑动变阻器R的阻值应当小一些，所选用的电压表的内阻应当大一些。 为了减小偶然误差，要多做几次试验，多取几组数据，然后利用U-I图象处理试验数据。将点描好后，用直尺画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的U-I关系的偶然误差比每一组试验数据的偶然误差都小。这条直线在U轴上的截距就是被测电源电动势E(对应的I=0)，斜率的肯定值就是被测电源的内阻r。(特殊要留意：有时纵坐标的起始点不是0，求内阻的一般式应当是r=|U/I |)。 例5. 在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的试验中，所用的电流表和电压表的内阻分别约为0.1和1k。右边为试验原理图，下边为所需器材的实物图。试按原理图在实物图中画线连接成试验电路。 I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 一位同学在试验中记录的6组数据如上表所示，试依据这些数据在右图中画出U-I图线。依据图线可读出被测电池的电动势E=_V，内电阻r=_。 解：1.46，0.719 4.练习用多用电表测电阻 (1)运用前应看一下指针是否指在刻度盘左端的零刻线处。假如不在，就应当进行机械调零：用小螺丝刀轻旋表头正下方中心处的调零螺丝，使指针指左端零刻线。 (2)依据被测物理量及其数量级将选择开关旋到相应的位置。读数时还要留意选用刻度盘上对应的量程刻度。(如测量20mA左右的直流电流，应将选择开关对准左边100mA量程处，在刻度盘上，应当看最下方的刻度，即满偏刻度为10的刻度线，从刻度盘读出数据后还应再乘10，得测量结果。) (3)运用欧姆挡时，在选好倍率后，还必需进行欧姆调零。方法是：将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指右端零刻线处。因此用多用电表的欧姆挡测电阻的操作步骤是：选挡。一般比被测电阻的估计值低一个数量级，如估计值为200就应当选×10的倍率。进行欧姆调零。将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。 (4)将指针示数乘以倍率，得测量值。 (5)将选择开关扳到OFF或沟通电压最高挡。 用欧姆挡测电阻，假如指针偏转角度太小(即指针所指的刻度值太大)，应当增大倍率重新调零后再测;假如指针偏转角度太大(即指针所指的刻度值太小)，应当减小倍率重新调零后再测。 (6)运用多用电表时，两只手只能握住表笔的绝缘棒部分，不能接触表笔上的金属部分。 例6. 多用电表表头的示意图如右。在正确操作的状况下： (1)若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_。 (2)若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_。 (3)若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_。 (4)若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发觉指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应当依次为：_，_，_。 (5)全部测量结束后，应将选择开关拨到_或者_。 (6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应当从色_表笔经_插孔流入电表。 解： (1)直流电压，12.4V。 (2)直流电流，49mA。 (3)电阻，17k。 (4)该用×1k倍率，重新调零，将红黑表笔分别接触被测电阻的两根引线，读出指针所指刻度，再乘以倍率得测量值。 (5)OFF，沟通电压500V档位置。 (6)红，正。 四、重要的演示试验 1.平行板电容器的电容 静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度越大，金属外壳和上方金属小球间的电势差越大。在本试验中，静电计指针和A板等电势，静电计金属壳和B板等电势，因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电压越高。 本试验中，极板带电量保持不变。三个图依次表示：正对面积减小时电压增大;板间距离增大时电压增大;插入电介质时电压减小。由 知，这三种状况下电容分别减小、减小、增大。因此可以确定C和S、d、的关系是 。 2.探讨电磁感应现象 首先要查明电流表指针偏转方向和电流方向的关系(方法与画电场中平面上等势线试验相同)。 电键闭合和断开时、电键闭合后滑动变阻器的滑动触头移动过程中、电键闭合后线圈A在B中插入、拔出时，都会发觉电流表指针发生偏转，说明有感应电流产生。而电键保持闭合、滑动触头不动、线圈A 在B中不动时，电流表指针都不动，说明无感应电流产生。 结论：闭合电路中有感应电流产生的充分必要条件是穿过闭合电路的磁通量发生改变。 五、设计试验举例 例7. 一只电压表、一个电阻箱和一个电键，测量一个电池组的电动势和内电阻。请画出试验电路图，并用笔画线作导线将所给器材连接成试验电路。用记录的试验数据写出电动势和内电阻的表达式。 解：与学生试验相比，用电阻箱代替了电流表。由于电压可测，由电压、电阻就可以算出电流(这个电流是通过电阻箱的电流，比通过电池的电流偏小，系统误差是由电压表的分流造成的)。试验步骤是： (1) 按电路接好试验电路 (2)变更电阻箱阻值，分别读出两组电阻箱阻值和对应的路端电压值R1、U1、R2、U2。 (3)依据闭合电路欧姆定律列出与这两组数据相对应的方程： 。 解方程组可得E和r： 假如只给出电阻箱和电流表，用类似的方法同样可以测量电源的电动势和内电阻。 例8. 电桥法测电阻。利用给出的电路图和器材(G为灵敏电流表，R0为阻值匀称的电阻丝，R为已知阻值的定值电阻，Rx为被测电阻)。要求利用这些器材测未知电阻Rx。(1)试验中还须要什么测量仪器? (2)将实物连成电路图。 (3)写出测量Rx的试验步骤，并写出利用测量数据表示Rx的表达式。 解： (1)还须要米尺(测量左右两部分电阻丝的长度L1、L2)。 (2)实物连接图略。 (3)按图接好电路后，移动滑动触头P，使电流表指针指在中心零刻度处。用刻度尺测量P点两边电阻丝的长度L1、L2;由RXR=L1L2得 。 例9. 下右的P是一根表面匀称地镀有一层很薄的电阻膜的长陶瓷管(碳膜布满圆柱体的外侧面)。陶瓷管的长度约为50cm，外径约为6cm，所用电阻膜材料的电阻率已知为，管的两端有导电箍M、N。该电阻的长度就是陶瓷管的长度，其截面积可看作等于膜的厚度与圆周长的乘积。现有器材为：A.米尺、B.游标卡尺、C.螺旋测微器、D.电压表、E.电流表、F.电池组、G.滑动变阻器、H.电阻箱、I.电键和导线。请你设计一个测量该电阻膜厚度d的试验方案。 (1)所须选用的器材有：_(填器材前的字母即可)。 (2)所须测量的物理量有：_ 、_、 _、 _。 (3)依据试验测得的以上数据计算电阻膜厚度d的数学表达式为：d=_。 (4)在左下图的方框中画出试验电路图(MN间的电阻膜的电阻约几个k，滑动变阻器的总阻值为50)。并将右下图中的实物按电路图连接起来(有3根导线已经连好，不得改动)。 解： (1)A(用来测量MN间的长度)、B(用来测量陶瓷管的外径)、D、E、F、G、I(以上用来测量电阻膜的阻值) (2)MN间距离L、管的外径D、电流I、电压U (3) (4)测量大电阻所以要采纳电流表内接法;由于被测电阻阻值 远大于滑 动变阻器的总阻值，所以只有采纳分压电路才能做到多取几组数据测电阻值，减小偶然误差。 例10. 在试验室中，往往利用半偏法测量电流表或电压表的内阻。测量电路图如右。E为电源，其电动势为E。R1为总阻值较大的滑动变阻器。R2为电阻箱。A为被测电流表。用此电路，经以下步骤可近似测得电流表的内阻RA：闭合K1，断开K2，调整R1，使电流表读数等于其量程I0;保持R1不变，闭合K2，调整R2，使电流表读数等于I0/2;读出R2的值，则RA=R2。 (1)根据电路图在右边实物图所给出的实物图中画出连接导线。 (2)若电源的内阻忽视不计，试分析该试验的系统误差总是使电表内阻的测量值比其真实值偏大还是偏小? 解： (1)图略。 (2)闭合K2后，回路的总电阻减小，总电流将增大。因此当电流表读数等于I0/2时，通过电阻箱的电流将略大于I0/2，事实上电阻箱的电阻比表头电阻小一些，也就是说测量值比真实值偏小。 例11. 用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。按下图所示的电路进行测量，可以消退这种系统误差。 (1)该试验的第一步是：闭合电键S1，将电键S2接2，调整滑动变阻器RP和r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U1、I1;请你接着写出其次步，并说明须要记录的数据：_。 (2)由以上记录数据计算被测电阻RX的表达式是RX=_。 (3)将右图中给出的仪器根据电路图的要求连接起来。 解： (1)将电键S2接1，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2。 (2) (3)图略。 例12. 某同学选用一只标有“3.8V 0.3A”的小灯泡，用电流表和电压表测量它在不同电压下的电流，从而计算出它在不同电压下的实际电阻值。依据试验数据画出的I-U图象如右。 (1)从图象看出，电压越高对应的实际电阻值越_，这说明灯丝材料的电阻率随温度的上升而_。 (2)若试验室供应的器材是：电动势为6V，内阻很小的铅蓄电池;量程0-0.6-3A的直流电流表;量程0-3-15V的直流电压表;最大阻值10的滑动变阻器;一只电键和若干导线。请画出正确的试验电路图。并标出起先试验时所用的电表量程和滑动变阻器滑动触头的位置。 解： (1)曲线上每一点和原点的连线的斜率的倒数表示该时刻对应的灯丝电阻。由图象可知随着电压的上升灯丝的电阻增大。这说明灯丝材料的电阻率随温度的上升而增大。 (2)正常工作时灯丝的电阻才十几个欧姆，电压低时电阻更小，所以应作为小电阻处理，测量部分应当用外接法。灯丝两端的电压要求从零起先渐渐增大，所以供电部分必需采纳分压电路。起先时电流表量程应选用0.6A，电压表量程应选用3V(快要超过3V时再改用15V量程)，滑动变阻器滑动触头的位置应使灯丝两端分到的电压为零。 例13. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发觉竞有九成样品的细菌超标或电导率不合格(电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标)。(1)不合格的纯净水的电导率肯定是偏_(填大或小)。 (2)对纯净水样品进行检验所用的设备原理如图所示，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封。请把检测电路连接好(要求测量尽可能精确，已知水的电导率远小于金属的电导率，所用滑动变阻器的阻值较小)。 解： (1)纯水的电阻率是很大的，因此电导率是很小的。不合格的纯净水肯定是含有杂质，因此电导率偏大。 (2)测量部分用内接法，供电部分用分压电路。 高三物理教案：电磁感应中的力学问题教学设计 本文题目：高三物理教案：电磁感应中的力学问题 【学问要点回顾】 1.基本思路 用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向; 求回路电流; 分析导体受力状况(包含安培力，用左手定则确定其方向); 列出动力学方程或平衡方程并求解. 2. 动态问题分析 (1)由于安培力和导体中的电流、运动速度均有关，所以对磁场中运动导体进行动态分析非常必要，当磁场中导体受安培力发生改变时，导致导体受到的合外力发生改变，进而导致加速度、速度等发生改变;反之，由于运动状态的改变又引起感应电流、安培力、合外力的改变，这样可能使导体达到稳定状态. (2)思索路途：导体受力运动产生感应电动势感应电流通电导体受安培力合外力改变加速度改变速度改变最终明确导体达到何种稳定运动状态.分析时，要画好受力图，留意抓住a=0时速度v达到最值的特点. 【要点讲练】 例1如图所示，在一匀称磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.起先时，给ef一个向右的初速度，则( ) A.ef将减速向右运动，但不是匀减速 B.ef将匀减速向右运动，最终停止 C.ef将匀速向右运动 D.ef将来回运动 例2如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为?的绝缘斜面上，两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的匀称直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面对下.导轨和金属杆的电阻可忽视.让ab杆沿导轨由静止起先下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦. (1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图. (2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小; (3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值. 例3如图所示，两条相互平行的光滑导轨位于水平面内，距离为l=0.2m，在导轨的一端接有阻值为R=0.5的电阻，在x0处有一水平面垂直的匀称磁场，磁感应强度B=0.5T.一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0=2m/s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于直杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反.设导轨和金属杆的电阻都可以忽视，且连接良好.求： (1)电流为零时金属杆所处的位置; (2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向; (3)保持其他条件不变，而初速度v0取不同值，求起先时F的方向与初速度v0取得的关系. 例4如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d 为0.5米，左端通过导线与阻值为2欧姆的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4欧姆的小灯泡L连接;在CDEF矩形区域内有竖直向上匀称磁场，CE长为2米，CDEF区域内磁场的磁感应强度B如图所示随时间t改变;在t=0s时，一阻值为2欧姆的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动，当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中，小灯泡的亮度没有发生改变.求： (1)通过的小灯泡的电流强度; (2)恒力F的大小; (3)金属棒的质量. 例5.如图所示，有两根和水平方向成.角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下.经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则 ( ) A.假如B增大，vm将变大 B.假如变大，vm将变大 C.假如R变大，vm将变大 D.假如m变小，vm将变大 例6.如图所示，A线圈接一灵敏电流计，B线框放在匀强磁场中，B线框的电阻不计，具有肯定电阻的导体棒可沿线框无摩擦滑动，今用一恒力F向右拉CD由静止起先运动，B线框足够长，则通过电流计中的电流方向和大小改变是( ) A.G中电流向上，强度渐渐增加 B.G中电流向下，强度渐渐增加