题目内容

（2009?奉贤区一模）如图甲所示，ABCD为一液体槽，AB、CD面为铜板，BC、AD面及底面为绝缘板，槽中盛满导电液体（设该液体导电时不发生电解，看作是一个定值电阻）．现用质量不计的细铜丝在下端固定一小铁球构成一单摆，铜丝的上端固定在O点，下端稍穿出铁球，当摆球在液体上方摆动时，细铜丝始终与导电液体接触（铜丝与液体间的阻力忽略不计），过点的竖直线刚好在AD边的垂直平分面上，在铜板AB、CD面上接上图示的电路．用DIS测得该电源路端电压U随外电阻R的变化规律见下表，已知R1=2Ω，R2=10Ω，滑动变阻器R3的总电阻为20Ω．
R（Ω） 2 4 6 8 10 12
U（V） 6 8 9 9.6 10 10.3
将电源负极和细铜丝的上端点分别连接到电压传感器．若将摆球拉离平衡位置，使其在垂直于、的竖直面内做简谐振动，把滑片P滑至M点，闭合开关S，通过电压传感器，经计算机得到图乙的波形．试求：

（1）该电源的电动势E和内阻r；
（2）单摆的摆长（取π2约等于10）；
（3）此导电液体的电阻．
分析：（1）根据闭合电路欧姆定律得：E=U+Ir，电路中电流I=
U
R
，得到E=U+
U
R
r，将表格中任意两组数据代入，得到方程组，即可求解该电源的电动势E和内阻r；
（2）由图乙读出单摆的周期，运用单摆的周期公式求出摆长．
（3）当摆球摆到平衡位置时，由图知电压传感器的电压读数为3V，此电压等于导电液体电压的一半，即可知道导电液体的电压为6V，根据闭合电路欧姆定律可求出R1、R3、导电液体三者并联的电阻，由并联电路的特点求出导电液体的总电阻．
解答：解：（1）根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir=U+
U
R
r，得：
   E=U1+
U1
R1
r
   E=U2+
U2
R2
r
将U1=6V，R1=2Ω；U2=10V，R2=10Ω，
代入解得，E=12V，r=2Ω
（2）由图可知，单摆的周期为 T=2s，由T=2π
L
g
得
L=
gT2
4π2
=
10×22
4×10
m=1m
（3）由图乙知，当摆球经过平衡位置时电压传感器的读数为3V，则知导电液体的电压为U=6V，则
干路中电流为 I=
E-U
R1+r
=
12-6
2+2
=1.5A
R1、R3、导电液体三者并联的总电阻为 R=
U
I
=
6
1.5
Ω=4Ω
设导电液体的电阻为r′，则有
 
1
R
=
1
R2
+
1
R3
+
1
r′

将R3=20Ω，R2=10Ω代入解得，r′=10Ω
答：
（1）该电源的电动势E是12V，内阻r是2Ω．
（2）单摆的摆长是1m                                                    
（3）此导电液体的电阻是10Ω．
点评：解决本题的关键理解测量电源电动势和内阻的原理：伏阻法，掌握单摆的周期公式，读懂图象的意义．
练习册系列答案
相关题目
（2009?奉贤区一模）质量为2kg的物体，放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移S之间的关系如图所示，则此物体在AB段做
匀速
匀速
运动，且整个过程中拉力的平均功率为
6.75
6.75
W．
（2009?奉贤区一模）（1）在“DIS探究气体的压强和体积关系”的实验中，下列操作错误的是
A．推拉活塞时，动作要慢；
B．推拉活塞时，手不能握住注射器筒；
C．活塞和针筒之间要保持润滑又不漏气；
D．压强传感器与注射器之间的软管脱落后，应立即重新接上，继续实验并记录数据．
（2）对一定质量的气体，在等温条件下得出体积V与压强P的数据如下表：
V（m3） 1.00 0.50 0.40 0.25 0.20
P（×105Pa） 1.45 3.10 3.95 5.98 7.70
①根据所给数据在坐标纸上画出P-1/V图线，说明可得结论是
图线为一过原点的直线，证明玻意耳定律是正确的
图线为一过原点的直线，证明玻意耳定律是正确的
．
②由所作图线，求P=8.85×105Pa时该气体体积是
0.17±0.01m3
0.17±0.01m3
．
③该图线斜率大小和温度的关系是
斜率越大，该气体温度越高
斜率越大，该气体温度越高
．
（2009?奉贤区一模）实验研究表明：在弹性限度范围内，弹簧所受弹力的大小与弹簧的形变长度成正比即F=k△x，k为劲度系数，△x为形变量．如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置，其上部是一根粗细均匀截面积为S的细管子，下部是一个截面积为正方形（边长为L）的容器，其底部与大气相通，该容器左右两壁为导体，其他各面是绝缘的．容器内有一个正方形的金属活塞，其边长也为L，可在金属容器内无摩擦滑动，活塞下方有一轻质弹簧支撑着，已知弹簧的劲度系数为k，（实验中弹簧形变不超过弹性限度），活塞上部充满密度为ρ的绝缘油．容器的左右两壁与一电路连接，当被测磁场的磁感线垂直容器的外表面，闭合电键K后，竖直管中油柱的上表面的高度变化指示被测磁场的强弱．
（1）闭合电键K后，油柱的上表面如何移动？
油柱下移
油柱下移

（2）若电流表的示数为I，油柱上表面变化的高度为x，则磁感应强度B=
kS
L2
-ρgL2(
S
L2
-1)
IL
x
kS
L2
-ρgL2(
S
L2
-1)
IL
x

（3）在磁感应强度B保持不变的情况下，要使油柱的上表面高度变化更明显，可采用什么措施？（请列举两条）
I增大
I增大
，
S减小
S减小
．
（2009?奉贤区一模）质量为100kg的“勇气”号火星车于2004年成功登陆在火星表面．若“勇气”号在离火星表面12m时与降落伞自动脱离，此时“勇气”号的速度为4
10
m/s．被气囊包裹的“勇气”号刚接触到火星表面时速度为16m/s，接着与火星表面碰撞且不反弹，静止在火星表面上，若“勇气”号碰撞火星时间为0.4s．已知火星的半径为地球半径的0.5倍，地球表面的重力加速度为10m/s2．求（不考虑火星表面空气阻力）
（1）火星表面的重力加速度；
（2）“勇气”号与火星碰撞时地面对它的平均作用力F；（假设碰撞中火星车速度均匀变化）
（3）火星质量和地球质量之比．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网