1、四相同:①大小相同;②具有同時(shí)性,它們同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)變化,同時(shí)消失。③作用力和反作用力是同種性質(zhì)的力;④作用力和反作用力作用在同一條直線上;
3、平衡力和作用力與反作用力的區(qū)別:
(1)平衡力可以是不同性質(zhì)的力,而作用力與反作用力一定是同一性質(zhì)的力;
(2)平衡力中的某個(gè)力發(fā)生變化或消失時(shí),其他的力不一定變化或消失,而作用力與反作用力一定是同時(shí)變化或消失;
(3)平衡力作用在同一物體上,作用力與反作用力分別作用在兩個(gè)相互作用的物體上;
(4)平衡力的效果使物體平衡,而作用力與反作用力則分別產(chǎn)生各自效果。
知識(shí)點(diǎn)一牛頓第一定律
[應(yīng)用1]科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識(shí)世界的基本手段,在研究和解決問題過程中,不僅需要相應(yīng)的知識(shí),還要注意運(yùn)用科學(xué)的方法。理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映白然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn),如圖所示.其中有一個(gè)是經(jīng)驗(yàn)事實(shí),其余是推論。
(1)減小第二個(gè)斜面的傾角,小球在此斜面上仍然要達(dá)到原來的高度;
(2)兩個(gè)對(duì)接的斜面,讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下,小球?qū)L上另一個(gè)斜面;
(3)若沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨龋?/p>
(4)繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)。
請(qǐng)將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列 (只要填寫序號(hào)即可)。在上述的設(shè)想步驟中,有的屬于可靠的事實(shí),有的則是理想化的推論。下列關(guān)于事實(shí)和推論的分類正確的是( )。
A、(1)是事實(shí),(2)(3)(4)是推論
B、(2)是事實(shí),(1)(3)(4)是推論
C、(3)是事實(shí),(1)(2)(4)是推論
D、(4)是事實(shí),(1)(2)(3)是推論
導(dǎo)示: 正確的順序排列是(2)(3)(1)(4);
B選項(xiàng)正確。
知識(shí)點(diǎn)二作用力與反作用力的關(guān)系:
2、表達(dá)式: F= - F′
1、內(nèi)容:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反,作用在同一條直線上,同時(shí)出現(xiàn),同時(shí)消失,分別作用在兩個(gè)不同的物體上。
3、說明:
(l)牛頓第一定律也叫慣性定律。
(2)牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律。它是以伽利略的“理想實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ),經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理而總結(jié)出來的。
(3)牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例,而是闡述物體不受任何外力的理想化情況。
議一議:如圖所示,有人想做如下環(huán)球旅行:乘坐一個(gè)大氣球?qū)⒆约焊≡诳罩�,由于地球在自轉(zhuǎn),一晝夜就能周游世界,這個(gè)設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎?為什么?
2、意義:
(1)揭示了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,從而推翻了亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。
(2)揭示了任何物體都有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)---慣性。
1、內(nèi)容:一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),直到有外力迫使其改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止。
3.為了初步研究某太陽能電池的伏安特性,給出下列器材:光源,直流電壓表V,量程3V,直流電流表A量程0.6A,最大電阻為30Ω的滑動(dòng)變阻器R,電鍵S及導(dǎo)線若干.①在虛線框中畫出研究太陽能電池伏安特性的原理圖.②某次測量結(jié)果如下表所示,試在給定的坐標(biāo)中描繪出該太陽能電池的伏安特性曲線.
次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
I(mA) |
135 |
135 |
135 |
132 |
132 |
132 |
132 |
V(V) |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
132 |
130 |
130 |
130 |
128 |
120 |
100 |
55 |
0.8 |
0.9 |
1.0 |
1.1 |
1.2 |
1.3 |
1.4 |
1.48 |
③請(qǐng)對(duì)該太陽能電池的內(nèi)阻、輸出功率的特點(diǎn)給出定性描述.
2.在測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,備有下列器材:
A.待測千電池
B.電流表G(滿偏電流1 mA,內(nèi)阻Rg=10Ω)
C.電流表A(O-0.6A,內(nèi)阻未知)
D.滑動(dòng)變阻器R1(0-20Ω,10A)
E.滑動(dòng)變阻器R2(0-200Ω.1A)
F.定值電阻R0(阻值1990Ω)
G.開關(guān)與導(dǎo)線若干
(1)根據(jù)題目提供的實(shí)驗(yàn)器材,請(qǐng)你設(shè)計(jì)出測量干電池電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的電路原理圖,畫在答題卷 相應(yīng)的方框內(nèi).
(2)在實(shí)驗(yàn)中,為了操作方便且能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 �。�
(3)下圖為某同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路利用測出的數(shù)據(jù)繪出的,I1一I2圖線(I1電流表G的示數(shù)I2為電流表A的示數(shù)),則由圖線可以得到被測干電池的電動(dòng)勢E= V,內(nèi)阻r= Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
實(shí)驗(yàn)步驟:①機(jī)械調(diào)零:兩表筆斷開,觀察指針是否指電流零刻度,若不指電流零刻度,應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,使指針指電流零刻度,應(yīng)調(diào)整調(diào)零螺絲,使指針指電流零刻度.②根據(jù)所測電阻的大約阻值,選取合適的擋位.兩表筆短接,觀察指針是否指 ,若不指電流滿刻度,調(diào)節(jié)表盤右下方的調(diào)零電位器,使指針指在電流滿刻度(0Ω處).③將待測電阻接在兩表筆之間,待指針穩(wěn)定后讀數(shù).④讀出指針在刻度盤上所指示的數(shù)值,觀察選擇開關(guān)所對(duì)應(yīng)的電阻擋的倍率,用讀數(shù)乘以倍率,即得測量結(jié)果.
知識(shí)點(diǎn)一伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻原理
該實(shí)驗(yàn)中一般使用的電源是舊干電池,它的電動(dòng)勢小于1.5V,內(nèi)電阻較小,所以選用電壓表和電流表時(shí),要注意量程不要太大,電流表采用外接法.
[應(yīng)用1](07寧夏卷)利用伏安法測量干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,現(xiàn)有的器材為:
干電池:電動(dòng)勢約為1.5 V,符號(hào)
電壓表:量程1 V,內(nèi)阻998.3 Ω,符號(hào)V
電流表:量程1 A,符號(hào)A
滑動(dòng)變阻器:最大阻值10Ω,符號(hào)
電阻箱:最大阻值99999.9 Ω,符號(hào)
單刀單擲開關(guān)1個(gè),符號(hào)
導(dǎo)線若干
(1)設(shè)計(jì)測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路并將它畫在指定的方框內(nèi),要求在圖中標(biāo)出電壓表、電流表的接線柱的正負(fù)。
(2)為了滿足本實(shí)驗(yàn)要求并保證實(shí)驗(yàn)的精確度,電壓表量程應(yīng)擴(kuò)大為原量程的 倍,電阻箱的阻值應(yīng)為 Ω。
導(dǎo)示:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件,本實(shí)驗(yàn)是用伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,由于電源內(nèi)阻較小,所以采用電流表的外接法,同時(shí)設(shè)計(jì)電路時(shí)要注意各表的正負(fù)接線柱,從正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出,電路如圖所示。(2)題中所提供的電壓表的量程只有1V,而電源電動(dòng)勢為1.5V,所以要將電壓表的量程擴(kuò)大到原來的2倍;,即與電壓表串聯(lián)一只與電壓表內(nèi)電阻相等的定值電阻998.3Ω。
本題除要熟知伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)原理外,還要了解電表的改裝原理。
知識(shí)點(diǎn)二電壓表、電阻箱測電動(dòng)勢、內(nèi)阻
用電壓表和電阻箱配合測電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,其原理是閉合電路歐姆定律,表達(dá)式為U=ER/(R+r),調(diào)節(jié)R,可得對(duì)應(yīng)的U,測兩組以上的數(shù)據(jù)即可求解。
[應(yīng)用2](07汕尾市調(diào)研)利用如圖所示的一只電壓表、一個(gè)電阻箱和一個(gè)電鍵,研究設(shè)計(jì)測量一個(gè)電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)器材:
(1) 簡略寫出實(shí)驗(yàn)方案;
(2)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并用筆畫線作導(dǎo)線,將所給器材連接成實(shí)驗(yàn)電路。
(3)用記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(用符號(hào)代替數(shù)據(jù)),寫出電動(dòng)勢和內(nèi)阻的表達(dá)式。
導(dǎo)示:(1)用電阻箱代替了電流表。由于電壓可測,由電壓、電阻就可以算出電流。實(shí)驗(yàn)方法:改變電阻箱阻值,讀出兩組外電阻和對(duì)應(yīng)的路端電壓值R1、U1、R2、U2,根據(jù)閉合電路歐姆定律列出兩種情況下的方程,
,解這個(gè)方程組可得E和r。
(2)電路圖見右圖所示;
(3)
連接實(shí)物圖的思路是:從正到負(fù),連線到柱,先干后支。
知識(shí)點(diǎn)三電流表、電阻箱測電動(dòng)勢、內(nèi)阻
用電流表和電阻箱配合測電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,其原理是閉合電路歐姆定律,表達(dá)式為I=E/(R+r),調(diào)節(jié)R,可得對(duì)應(yīng)的I,測兩組以上的數(shù)據(jù)即可求解。
[應(yīng)用3](07濰坊期末)利用如圖a所示電路測量電池組的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出1/I~R圖線如圖b所示,其中R為電阻箱讀數(shù),I為電流表讀數(shù),不計(jì)電流表內(nèi)阻,由此可以得到E=
V,r=
Ω.
導(dǎo)示:根據(jù)閉合電路歐姆定律I=E/(R+r),變形后為1/I=(R+r)/E可知1/I~R圖線的斜率的倒數(shù)為電源電動(dòng)勢E=2V,橫軸截距的絕對(duì)值為電源內(nèi)電阻r= 1Ω。
本題中將非直線關(guān)系的兩個(gè)物理量I,R轉(zhuǎn)化為兩個(gè)直線關(guān)系的物理量1/I,R來處理。這樣做使得思路更加直觀簡單。
知識(shí)點(diǎn)四多用電表讀數(shù)
由多用電表歐姆檔工作原理I=E/(r+rg+R)可知,歐姆檔刻度不均勻,所以讀數(shù)時(shí)要注意。
[應(yīng)用4](07濰坊市)用多用電表×100檔測量某電阻時(shí),表盤的示數(shù)如圖,則電阻值是
3200~3400 Ω.
導(dǎo)示: 由于表中指針指在30 到35之間,沒有對(duì)準(zhǔn)某一刻度線,再考慮到用多用電表×100檔測量,所以讀到3200~3400Ω都算正確。
知識(shí)點(diǎn)五多用電表檔位選擇
使用多用電表測電阻時(shí),應(yīng)將倍率檔位選在適當(dāng)位置,否則讀數(shù)誤差較大。若偏角過大,應(yīng)選用再小些的倍率,若偏角過小,應(yīng)選用再大些的倍率。
[應(yīng)用4](07南京綜合檢測)在歐姆表測電阻的實(shí)驗(yàn)中,用“×10”擋測量一個(gè)電阻的阻值,發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度較小,正確的判斷和做法是下列選項(xiàng)中的( )
A.這個(gè)電阻阻值較小�!� B.這個(gè)電阻阻值較大。
C.為了把電阻測得更準(zhǔn)確一些,應(yīng)換用“×1”擋,重新測量。
D.為了把電阻測得更準(zhǔn)確一些,應(yīng)換用“×100”擋,重新測量。
導(dǎo)示: 由發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度較小,說明這個(gè)電阻阻值較大,所以應(yīng)換用“×100”擋,重新測量,才能把電阻測得更準(zhǔn)確一些,故應(yīng)選BD。
1.如圖甲所示,數(shù)字萬用電表是近年來發(fā)展起來的高科技數(shù)碼產(chǎn)品,是傳統(tǒng)機(jī)械式表的更新?lián)Q代產(chǎn)品。如圖甲所示。數(shù)字萬用表有測量精度高、讀數(shù)方便等許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。以型號(hào)“DF930”普通數(shù)字萬用表為例,其電壓擋所有量程內(nèi)阻高達(dá)10M
,而機(jī)械指針式電壓表內(nèi)阻一般為幾千歐到幾十千歐,內(nèi)電阻高出2-3個(gè)數(shù)量級(jí)。
(直流電壓擋和直流電流擋的精度為0.05%,歐姆擋精度為
0.08%,而用指針式電壓表、電流表的精度只有
2.5%,歐姆表的精度更低,數(shù)字萬用表內(nèi)電阻非常理想,數(shù)字萬用表“DF930”的電壓擋所有量程內(nèi)阻高達(dá)10M
,而機(jī)械指針式電壓表內(nèi)阻一般為幾千歐到幾十千歐,內(nèi)電阻高出2-3個(gè)數(shù)量級(jí)。)
現(xiàn)有一塊型號(hào)為“DF930”的數(shù)字萬用電表,用它來測量一只電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。提供的測量器材還有:一只滑動(dòng)變阻器R(0-30
),兩只開關(guān),導(dǎo)線若干。
實(shí)驗(yàn)要求:利用這些器材,盡量采用最簡單的測量方法,分兩步進(jìn)行。首先測量電動(dòng)勢,待電動(dòng)勢測定之后再測量其內(nèi)電阻。現(xiàn)按乙圖電路連接好電路。
操作步驟:
①將數(shù)字萬用表選擇開關(guān)置于 檔,選擇合適的量程,斷開開關(guān) ,閉合開關(guān) ,記錄表的示數(shù),然后反復(fù)測量多次,取平均值并記為a。
②將數(shù)字萬用表選擇開關(guān)置于 檔,選擇合適的量程,斷開開關(guān) ,閉合開關(guān) ,記錄表的示數(shù),記為b,緊接著進(jìn)行以下的操作:將選擇開關(guān)置于 檔,選擇合適的量程,然后同時(shí)閉合開關(guān)S1和S2,記錄表的示數(shù)并記作c,把b和對(duì)應(yīng)的c作為一組數(shù)據(jù)記錄下來,然后反復(fù)測量多次,得到多組數(shù)據(jù)。
③ 即為干電池的電動(dòng)勢。(填“a”、“b”或“c”)
④干電池的內(nèi)電阻的表達(dá)式r =
(用a、b、c表示),將步驟②測得的數(shù)據(jù)代入公式,求出r的平均值,即為干電池的內(nèi)電阻。
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