摘要:在如图22-2所示的电路中.R1.R2.R3和R4皆为定值电阻.R5为可变电阻.电源的电动势为E.内阻为r.设电流表A的读数为I.电压表V的读数为U.当R5的滑动触点向图中a端移动时 A.I变大.U变小 图22-2 B.I变大.U变大 C.I变小.U变大 D.I变小.U变小 ●案例探究 [例1]如图22-3所示.质量为m的球放在倾角为θ的光滑斜面上.试分析挡板AO与斜面间的倾角α多大时.AO所受压力最小? 图22-3 命题意图:考查分析推理能力及运用数学知识处理物理问题的能力.B级要求. 错解分析:部分考生不进行推理凭主观臆断.得出挡板处于竖直状态所受压力最小的错误结论.还有部分考生思维不灵活.不采用“图解法 而采用“正交分解法 .陷入繁琐的计算和推理.往往由于计算过程出错.导致错误结果. 解题方法与技巧:以球为研究对象.球所受重力mg产生的效果有两个:对斜面产生了压力FN1.对挡板产生了压力FN2.根据重力产生的效果将重力分解.如图22-3所示.当挡板与斜面的夹角α由图示位置变化时.FN1大小改变.但方向不变.始终与斜面垂直,FN2的大小.方向均改变(图22-3中画出的一系列虚线表示变化的FN2).由图可看出.当FN2与FN1垂直即α=90°时.挡板AO所受压力最小.最小压力FN2min=mgsinθ. [例2]如图22-4所示.当滑动变阻器滑动触点向b移动时 A.电压表的读数增大.电流表的读数减小 B.电压表和电流表的读数都增大 C.电压表和电流表的读数都减小 图22-4 D.电压表的读数减小.电流表的读数增大 命题意图:考查推理能力及综合分析能力.B级要求. 错解分析:不能从电路局部阻值的变化推理至整体电路电流及路端电压变化.进而根据欧姆定律判断VA示数变化.仅从表现凭直觉作出判断:R3↓A↑,R总↓,V↓. 解题方法与技巧:先分析由于滑动触点b移动时.所引起的一系列相关量的变化:滑动触点向b移动:R3增大.R2与R3并联电阻R23=增大.故外电路总电阻R外=R1+R23增大.由闭合电路欧姆定律知电路总电流I总=减小.路端电压U端=E-I总r增大,所以V读数增大. I总减小.R1两端电压U1=I总R1减小.故R3.R2两端电压U23=U端-U1增大.通过R2的电流I2=增大.由并联电路特点知:通过R3电流:I3=I总-I2减小.故A读数减小.选项A正确. 图22-5 [例3]如图22-5所示.在电场强度E=5 N/C的匀强电场和磁感应强度B=2 T的匀强磁场中.沿平行于电场.垂直于磁场方向放一长绝缘杆.杆上套一个质量为m=10-4 kg.带电量q=2×10-4 C的小球.小球与杆间的动摩擦因数μ=0.2.小球从静止开始沿杆运动的加速度和速度各怎样变化? 命题意图:考查综合分析及推理能力.B级要求. 错解分析:考生往往不能沿各物理量先后的变化顺序理顺各量制约关系.或者找不到物理过程中的突变点无法将过程分段逐段分析推理.列出方程. 解题方法与技巧:带电小球在竖直方向上受力平衡.开始沿水平方向运动的瞬间加速度: a1==8 m/s2 小球开始运动后加速度: a2=[qE-μ(mg-qvB)]/m,由于小球做加速运动.洛伦兹力F磁增大.摩擦力Ff逐渐减小.当mg=F磁时.Ff =0.加速度最大.其最大值为:a3==10 m/s2. 随着速度v的增大.F磁>mg,杆对球的弹力N改变方向.又有摩擦力作用.其加速度:a4=[qE-μ(qvB-mg)]/m.可见Ff随v的增大而增大.a4逐渐减小.当Ff=F电时.加速度a5=0,此时速度最大.此后做匀速运动. 由qE=μ(qvB-mg)解得v=15 m/s. 结论:小球沿杆运动的加速度由8 m/s2逐渐增大到10 m/s2,接着又逐渐减小到零.最后以15 m/s的速度做匀速运动. ●锦囊妙计 物理动态命题能够突出考查考生综合分析.严密推理.灵活运用所学知识解决实际问题的综合能力.充分暴露考生思维的深刻性.全面性等品质.是高考突出能力考查的命题设计方向之一.突破该类命题的关键在于首先区分出变量和不变量.挖掘变量间的相互依赖相互制约关系,其次通过统筹分析.依据物理规律判断预测变量的变化趋势.进而找出解题思路. 一般来讲.(1)对于静力学动态问题(例1).宜采用“矢量图解法 .将某一力据其作用效果分解.构建示意图.将各力之间的依赖.制约关系直观形象地体现出来.达到简洁迅速的判断目的.(2)对于直流电路动态问题(例2).宜采用“结构分析法 .沿“局部→整体→局部 的思维路径.先分析局部电阻变化.根据全电路欧姆定律判断整体总电流及路端电压的变化.再根据串并联电路特点推理判定某局部电压.电流的变化情况.进而得出结论.(3)对于动力学类动态问题(例3)及成像类动态问题宜采用“逐段分析法 及“临界分析法 .其基本思路为:①深入分析物理过程,②挖掘物理过程中的临界状态及临界条件.将过程分为不同阶段,③明确不同阶段的变化量与不变量,④结合物理规律依物理量的变化先后进行逻辑推理或计算.得出结论. ●歼灭难点训练

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青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能.用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制.光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0:照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大.利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开.电磁开关的内部结构如图1所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接.当励磁线圈中电流大于50mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50mA时,3、4接通.励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA.精英家教网
(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,在图2画出电路原理图.
光敏电阻R1,符号精英家教网
灯泡L,额定功率40W,额定电压36V,符号精英家教网
保护电阻R2,符号精英家教网
电磁开关,符号精英家教网
蓄电池E,电压36V,内阻很小;开关S,导线若干.
(2)回答下列问题:
①如果励磁线圈的电阻为200Ω,励磁线圈允许加的最大电压为
 
V,保护电阻R2的阻值范围为
 
Ω.
②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间从断开变为接通.为此,电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明.
答:
 

③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子.
答:
 
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