题目内容

如图3所示，某理想变压器的原、副线圈匝数比为n1∶n2=1∶9，原线圈接在电动势为E=6V、内阻r=1Ω的交流电源上，副线圈接一变阻器，问当变阻器的电阻R为多大时，电源的输出功率最大.


据以上分析可得知，当R′=r，即当R=r，R=×1Ω=81Ω时，电源才有最大输出功率.（对本题，还可求得最大输出功率为）
【试题分析】
上述解答将无变压器作用的一般纯电阻闭合电路中关于电源输出功率最大值的条件，不假思索地直接拿过来用，是不合适的.接在变压器输出的负载电阻R=，而接入电源的外电路（包括变压器和变阻器）具有的等效电阻为R′=则R′=，可见R′≠R，上述解答结果R=r=1Ω不能作为电源输出功率最大的条件.
练习册系列答案
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（1）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图1乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
①做好实验准备后，先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O，此时需要记录的是
O点位置
O点位置
，
两弹簧秤的读数
两弹簧秤的读数
和
两细绳套的方向
两细绳套的方向

②图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是
F′
F′
．
③本实验采用的科学方法是
B
B
．
A．理想实验法       B．等效替代法           C．控制变量法      D．建立物理模型法

（2）在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属直径时的刻度位置如图2所示，用米尺测出金属丝的长L，金属丝的电阻大约为5Ω先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：
A．电压表0-3V，内阻10kΩ
B．电压表0-15V，内阻50kΩ
C．电流表0-0.6A，内阻0.05Ω
D．电流表0-3A，内阻0.01Ω
E．滑动变阻器，0-10Ω
F．滑动变阻器，0-100Ω
①从图1中读出金属丝的直径为
4.700
4.700
mm
②要求较准确地侧出其阻值，电压表应选
A
A
，电流表应选
C
C
，滑动变阻器应选
E
E
．（填序号）
③实验中他的实物接线如图3所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．
错误1
导线连接在滑动变阴器的滑片上
导线连接在滑动变阴器的滑片上

错误2
采用了电流表内接法
采用了电流表内接法
．
（2013?福建模拟）某同学用如图1、2所示电路来测量金属丝电阻R及探究消耗的功率P随其接入电路的长度x的变化规律．实验中使用的器材为：
a．金属丝（总长度x0为1m，电阻约5Ω-6Ω）
b．直流电源（4.5V，内阻不计）
c．电流表（200mA，内阻约1.0Ω）
d．电压表（3V，可视为理想电表）
e．滑动变阻器（50Ω，1.5A）
f．定值电阻R0（10.0Ω，1.0A）
g．开关，导线若干

①开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最
右
右
端（选填“左”或“右”）
②某次测量时电压表示数如图，U=
1.7
1.7
V；
③该同学测得金属丝全部接入电路时的多组电压值和电流值后，根据测量数据描绘出了U-I图象（如图3所示），由图象可求得该金属丝的电阻R=
5.2
5.2
Ω（保留两位有数数字）
④若金属丝温度不变，逐渐减小金属丝接入电路的长度x，当电压表的示数保持不变时，下列图象中能大致反映金属丝消耗的功率P随x变化规律的是
B
B
．（填选项字母）
（1）如图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的
 
面不能用手直接接触．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图2所示，计算折射率时，用
 
（填“d”或“e”）得到的值较小，用
 
（填“d”或“e”）点得到的值误差较小．
（2）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响，实验器材如图3所示．
①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式
 
，利用测量数据作出U-I图象，得出E和r．
②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路．
③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图象如图中（a）（b）（c）（d）所示，由此可知：
在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势
 
（填“增大”、“减小”或“不变”），电源内阻
 
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
曲线（c）对应的电源电动势E=
 
V，内阻r=
 
Ω，当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P=
 
mW．（均保留三位有效数字）
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（1）某人在某行星表面以速率v竖直上抛一物体，经时间t落回手中，已知该行星的半径为R，则能在这个行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星所具有的速率为
2vR
t
2vR
t

（2）游标卡尺读数是
10.235
10.235
cm，
当正确使用多用电表测量物理量时，多用电表表盘示数如图1所承．此时选择开关对准×10Ω档，则被测电阻的阻值为
400
400
Ω．
（3）“探究加速度与物体质量，物体受力关系”的实验装置如图2所示，
①实验的研究对象是小车，当作用力一定时（悬挂的砝码盘和盘内的砝码重力不变），探究加速度与质量的关系时，以下说法中正确的是
B
B

A．平衡摩擦力时，应将砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．小车运动的加速度可用天平测出小车的质量M和砝码盘及盘内砝码的质量m后，直接用公式a=
m
M
g求出．
②如图3所示为某同学根据测量数据作出的a-F图象，说明实验存在的问题是
没有平衡摩擦力或平衡不足
没有平衡摩擦力或平衡不足

（4）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1内阻r1的电路如图4所示．供选择的仪器如下：
①待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω）；
②电流表G2（0～10mA，内阻约l00Ω）；
③定值电阻R1（300Ω）；
④定值电阻R2（10Ω）；．
⑤滑动变阻器R3（0～1000Ω）；
⑥滑动变阻器R4（0～20Ω）；
⑦干电池（1.5V）；
⑧电键S及导线若干．
（1）定值电阻应选
③
③
，滑动变阻器应选
⑥
⑥
．（在空格内填写序号）
（2）用连线连接实物图．
（3）闭合电键S，多次移动滑动触头，记录多组G1、G2的读数I1、I2，以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图5所示．根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式
r1=（K-1）R1
r1=（K-1）R1
．
（1）某人在某行星表面以速率v竖直上抛一物体，经时间t落回手中，已知该行星的半径为R，则能在这个行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星所具有的速率为______
（2）游标卡尺读数是______cm，
当正确使用多用电表测量物理量时，多用电表表盘示数如图1所承．此时选择开关对准×10Ω档，则被测电阻的阻值为______Ω．
（3）“探究加速度与物体质量，物体受力关系”的实验装置如图2所示，
①实验的研究对象是小车，当作用力一定时（悬挂的砝码盘和盘内的砝码重力不变），探究加速度与质量的关系时，以下说法中正确的是______
A．平衡摩擦力时，应将砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．小车运动的加速度可用天平测出小车的质量M和砝码盘及盘内砝码的质量m后，直接用公式a=
m
M
g求出．
②如图3所示为某同学根据测量数据作出的a-F图象，说明实验存在的问题是______
（4）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1内阻r1的电路如图4所示．供选择的仪器如下：
①待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω）；
②电流表G2（0～10mA，内阻约l00Ω）；
③定值电阻R1（300Ω）；
④定值电阻R2（10Ω）；．
⑤滑动变阻器R3（0～1000Ω）；
⑥滑动变阻器R4（0～20Ω）；
⑦干电池（1.5V）；
⑧电键S及导线若干．
（1）定值电阻应选______，滑动变阻器应选______．（在空格内填写序号）
（2）用连线连接实物图．
（3）闭合电键S，多次移动滑动触头，记录多组G1、G2的读数I1、I2，以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图5所示．根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式______．

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