题目内容
（1）如图1所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方有一带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属小球（可视为质点，且不影响原电场）以速度v0在金属板上自左端向右端运动，小球做
（2）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图2甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一宽度为d的遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图2乙所示的电压U随时间t变化的图象．
①实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图2乙中的△t1
②滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图2甲所示位置释放，通过计算机得到如图2乙所示图象，若△t1、△t2、d和m已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出的物理量是
（3）某金属材料制成的电阻Rr阻值随温度变化而变化，为了测量Rr在0到100℃之间的多个温度下的电阻阻值．某同学设计了如图3所示的电路．其中A为量程为1mA、内阻忽略不计的电流表，E为电源，R1为滑动变阻器，RB为电阻箱，S为单刀双掷开关．
①完成下面实验步骤中的填空：
a．调节温度，使得Rr的温度达到T1，
b．将S拨向接点l，调节
c．将S拨向接点2，调节
d．则当温度为T1时，电阻Rr=
e．改变Rr的温度，在每一温度下重复步骤②③④，即可测得电阻温度随温度变化的规律．
②由上述实验测得该金属材料制成的电阻Rr随温度t变化的图象如4图甲所示．若把该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻Rg=100Ω）、电阻箱R′串联起来，连成如图4乙所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
a．电流刻度较大处对应的温度刻度
b．若电阻箱取值阻值R'=50Ω，则电流表5mA处对应的温度数值为
匀速直线
匀速直线
运动；受到的电场力做的功为0
0
．（2）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图2甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一宽度为d的遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图2乙所示的电压U随时间t变化的图象．
①实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图2乙中的△t1
=
=
△t2（选填“＞”、“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平．②滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图2甲所示位置释放，通过计算机得到如图2乙所示图象，若△t1、△t2、d和m已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出的物理量是
滑块的质量
滑块的质量
和两光电传感器间距离
两光电传感器间距离
．（3）某金属材料制成的电阻Rr阻值随温度变化而变化，为了测量Rr在0到100℃之间的多个温度下的电阻阻值．某同学设计了如图3所示的电路．其中A为量程为1mA、内阻忽略不计的电流表，E为电源，R1为滑动变阻器，RB为电阻箱，S为单刀双掷开关．
①完成下面实验步骤中的填空：
a．调节温度，使得Rr的温度达到T1，
b．将S拨向接点l，调节
滑动变阻器
滑动变阻器
，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；c．将S拨向接点2，调节
电阻箱
电阻箱
，使电流表示数为I
电流表示数为I
，记下此时电阻箱的读数R0；d．则当温度为T1时，电阻Rr=
R0
R0
：e．改变Rr的温度，在每一温度下重复步骤②③④，即可测得电阻温度随温度变化的规律．
②由上述实验测得该金属材料制成的电阻Rr随温度t变化的图象如4图甲所示．若把该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻Rg=100Ω）、电阻箱R′串联起来，连成如图4乙所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
a．电流刻度较大处对应的温度刻度
较小
较小
；（填“较大”或“较小”）b．若电阻箱取值阻值R'=50Ω，则电流表5mA处对应的温度数值为
50
50
℃．分析：（1）金属板在Q的电场中产生静电感应现象，达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直．分析小球的受力情况，确定其运动情况，判断电场力是否做功．
（2）气垫导轨水平时，滑块做匀速直线运动时，通过光电门的时间相等．根据实验的原理得出所需验证的表达式，从而确定需要测量的物理量．
（3）运用替代法测量金属材料的电阻，保证电流表示数不变．
根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流与电阻R的关系，电路中电流越大，该电阻的阻值越大，由图象可知温度越高．当电流为5mA时，由闭合电路欧姆定律求出电阻R的值，根据图象读出对应的温度．
（2）气垫导轨水平时，滑块做匀速直线运动时，通过光电门的时间相等．根据实验的原理得出所需验证的表达式，从而确定需要测量的物理量．
（3）运用替代法测量金属材料的电阻，保证电流表示数不变．
根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流与电阻R的关系，电路中电流越大，该电阻的阻值越大，由图象可知温度越高．当电流为5mA时，由闭合电路欧姆定律求出电阻R的值，根据图象读出对应的温度．
解答：解：（1）金属板在Q的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力做功为零，根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动．
（2）①气垫导轨水平，则滑块不受外力作用做匀速直线运动，通过光电门的时间相等．
②要利用此装置验证机械能守恒定律，则要计算重力势能的变化量和动能的变化量，即mgh=
(M+m)v22-
(M+m)v12，其中v1=
，v2=
．
所以还应测量滑块的质量，两光电传感器间距离．
（3）①实验采用替代法测量金属材料的电阻．
a．调节温度，使得Rr的温度达到T1，
b．将S拨向接点l，调节滑动变阻器，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；
c．将S拨向接点2，调节电阻箱，使电流表示数为I，记下此时电阻箱的读数R0；
d．则当温度为T1时，电阻Rr=R0．
e．改变Rr的温度，在每一温度下重复步骤②③④，即可测得电阻温度随温度变化的规律．
②根据闭合电路欧姆定律得
电路中电流I=
，可见，电阻R越小，电流I越大，对应的温度越低，
所以电流刻度较大处对应的温度刻度较小．
②当电流为5mA时，由闭合电路欧姆定律I=
，得Rr=
-R′-Rg=300-50-100Ω=150Ω，
由R-t图象，根据数学得到R=t+100（Ω），
当R=150Ω，t=50℃．
故答案为：（1）匀速直线，0．（2）①=，②滑块的质量，两光电传感器间距离．
（3）①滑动变阻器，电阻箱，电流表示数为I，R0，②较小，50．
（2）①气垫导轨水平，则滑块不受外力作用做匀速直线运动，通过光电门的时间相等．
②要利用此装置验证机械能守恒定律，则要计算重力势能的变化量和动能的变化量，即mgh=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| d |
| △t1 |
| d |
| △t2 |
所以还应测量滑块的质量，两光电传感器间距离．
（3）①实验采用替代法测量金属材料的电阻．
a．调节温度，使得Rr的温度达到T1，
b．将S拨向接点l，调节滑动变阻器，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；
c．将S拨向接点2，调节电阻箱，使电流表示数为I，记下此时电阻箱的读数R0；
d．则当温度为T1时，电阻Rr=R0．
e．改变Rr的温度，在每一温度下重复步骤②③④，即可测得电阻温度随温度变化的规律．
②根据闭合电路欧姆定律得
电路中电流I=
| E |
| R′+Rg+Rr |
所以电流刻度较大处对应的温度刻度较小．
②当电流为5mA时，由闭合电路欧姆定律I=
| E |
| R′+Rg+Rr |
| E |
| I |
由R-t图象，根据数学得到R=t+100（Ω），
当R=150Ω，t=50℃．
故答案为：（1）匀速直线，0．（2）①=，②滑块的质量，两光电传感器间距离．
（3）①滑动变阻器，电阻箱，电流表示数为I，R0，②较小，50．
点评：解决本题的关键：1、光滑的金属板为等势体，电场线与等势面垂直．2、掌握验证机械能守恒实验的原理，抓住系统重力势能的减小量等于动能增加量进行分析．3、知道等效替代在电学实验中的运用，掌握闭合电路欧姆定律．
练习册系列答案
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（2009?汕头二模）如图1所示，A、B为水平放置的平行金属板，板间距离为d（d远小于板的长和宽）．在两板的中心各有小孔O和O’，O和O’处在同一竖直线上．在两板之间有一带负电的质点P．已知A、B间所加电压为U0时，质点P所受的电场力恰好与重力平衡．现在A、B 间加上如图2所示随时间t作周期性变化的电压U，已知周期T=
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一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。
实验器材：电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片。
实验步骤：
（1）如图1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。
（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点。
（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。
① 由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω= 。式中各量的意义是：
.
② 某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m，得到纸带的一段如图2所示，求得角速度为 。
（1） （2）6.8/s。 |
，T为电磁打点计时器打点的时间间隔，r为圆盘的半径，x2、x1是纸带上选定的两点分别对应的米尺的刻度值，n为选定的两点间的打点数（含两点）。
或
……；（s5+s6）/2T；1，5
时（其中μ为工件与皮带之间的动摩擦因素），才有相对静止的过程，否则没有。
= 
（2）
。
。）
= m1
+ m2
+ m3
+ … + mn
只能是系统外力的矢量和，等式右边也是矢量相加。
x 。
Mg ，其中l＜L ，则x＜(L-l)的右段没有张力，x＞(L-l)的左端才有张力。
Mg时（μ为棒与平面的摩擦因素，l为小于L的某一值，M为棒的总质量），当x＜(L-l)，N≡0 ；当x＞(L-l)，N = 
〔x -〈L-l〉〕。
。
= m2a
g
。
= m1
+ m2
+ m3
+ … + mn
，猫和棒的系统外力只有两者的重力，竖直向下，而猫的加速度a1 = 0 ，所以：
g 。
。
求a1 。
。
at2 ②
a1xt2 ③
+ 
* = m 
（注：
*为惯性力），此题极简单。过程如下——
a相 t2 （3）