8分鐘精準(zhǔn)訓(xùn)練(四)
1．(5分)(2019•陜西省師大附中二模) 在“探究做功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)組裝了如圖所示裝置，PQ為一塊傾斜放置的木板，將帶有遮光片的小車從斜面上不同位置由靜止釋放，在斜面底端Q處固定有一個(gè)光電門，測(cè)出小車從開始運(yùn)動(dòng)到經(jīng)過光電門處的距離L及小車經(jīng)過光電門處遮光片的擋光時(shí)間t，就能完成“合外力做功與速度變化的關(guān)系”探究。導(dǎo)學(xué)號(hào) 86084444
(1)某同學(xué)為了尋找合外力做功與速度變化的關(guān)系，測(cè)出了幾組L與t的數(shù)值，在坐標(biāo)紙上畫出了L－1t圖象如圖所示。在實(shí)驗(yàn)中需要保持不變的是( C )
A．小車的釋放位置
B．小車的質(zhì)量
C．導(dǎo)軌傾斜的角度
D．光電門的位置
(2)他為了更加直觀的判斷做功與速度變化的關(guān)系，在處理數(shù)據(jù)時(shí)，按照猜想他需要重新作圖。下一步應(yīng)該嘗試做出 L－1t2 圖象。
(3)在此實(shí)驗(yàn)中，木板對(duì)小車的摩擦力的大小，會(huì)不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論？為什么？
不影響，合外力包括摩擦力__
[解析] (1)小車經(jīng)過光電門的速度是：v＝dt(d為遮光片的寬度)，由動(dòng)能定理得：mgLsin θ－μmgcos θ•L＝12mv2，聯(lián)立可得：L＝d22gsin θ－μgcos θ•(1t)2，由此可知實(shí)驗(yàn)中需要保持不變的是導(dǎo)軌傾斜的角度，故B正確，ACD錯(cuò)誤。
(2)由(1)可知嘗試做出L－1t2的圖象更直觀。
(3)重力和摩擦力的總功W也與距離L成正比，因此不會(huì)影響探究的結(jié)果。
2．(10分)(2019•江西省南昌市十所省重點(diǎn)中學(xué)模擬)實(shí)驗(yàn)室中有一塊量程較小的電流表G，其內(nèi)阻約為1000 Ω，滿偏電流為100 μA，將它改裝成量程為1 mA、10 mA雙量程電流表�，F(xiàn)有器材如下：導(dǎo)學(xué)號(hào) 86084445
A．滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值50 Ω；
B．滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值50k Ω；
C．電阻箱R′，最大阻值9999 Ω；
D．電池E1，電動(dòng)勢(shì)3.0 V；
E．電池E2，電動(dòng)勢(shì)4.5 V；(所有電池內(nèi)阻均不計(jì))；
F．單刀單擲開關(guān)S1和S2，單刀雙擲開關(guān)S3，及導(dǎo)線若干。
(1)采用如圖甲所示電路測(cè)量電流表G的內(nèi)阻，為提高測(cè)量精確度，選用的滑動(dòng)變阻器為 B__，選用的電池為 E__(填器材前的字母序號(hào))；采用此種方法電流表G內(nèi)阻的測(cè)量值 <__真實(shí)值(填“＞”、“＝”或“＜”)。
(2)如果在步驟(1)中測(cè)得電流表G的內(nèi)阻為900 Ω，將電流表G改裝成雙量程電流表，設(shè)計(jì)電路如圖乙所示，則在此電路中，R1＝ 10__Ω，R2＝ 90__Ω。
[解析] (1)首先我們要知道半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻的方法以及測(cè)量原理：如圖甲，設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，S2打開時(shí)，設(shè)電流表滿偏電流Ig＝Er＋R＋Rg，實(shí)驗(yàn)要求R≫Rg，R≫r，這樣才有Ig≈ER，當(dāng)S2閉合時(shí)，R′和Rg并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R并<Rg≪R，這樣才有S2閉合后，電路中總電流幾乎不變，仍然近似等于ER，調(diào)節(jié)R′使電流表半偏為Ig2，所以流過R′的電流也為Ig2，所以R′＝Rg。從上述原理可知，S2打開與閉合，近似認(rèn)為干路中電流不變，前提是R≫Rg。故實(shí)驗(yàn)器材選擇應(yīng)滿足①電源電動(dòng)勢(shì)盡可能大，②R盡可能大。所以，滑動(dòng)變阻器選阻值較大的B，電池選用電動(dòng)勢(shì)較大的E。因閉合S2時(shí)，電路中電阻變小，電流變大，而電流計(jì)的電流為Ig2，可知通過R′的電流大于Ig2，則R′＜Rg，即測(cè)量值偏小。
(2)當(dāng)接10 mA量程時(shí)，根據(jù)歐姆定律：Ig(Rg＋R2)＝(I1－Ig)R1，當(dāng)接1 mA量程時(shí)，根據(jù)歐姆定律：IgRg＝(I2－Ig)(R2＋R2)代入數(shù)據(jù)解得：R1＝10 Ω，R2＝90 Ω。
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