题目内容
【题目】某物理兴趣小组要测量电源的电动势E和内阻r(E约为4.5V,r约为1Ω)。
实验室可提供的实验器材有:
A.电压表V1(量程0﹣3V,内阻R1约为3kΩ)
B.电压表V2(量程0﹣15V,内阻R1约为15kΩ)
C.电流表A(量程0﹣0.6A,内阻RA为9Ω)
D.滑动变阻器R(0﹣10Ω,额定电流为2A)
E.开关S以及导线若干
在尽可能减小测量误差的情况下,请回答下列问题:
(1)在虚线方框中画出实验电路原理图,图中各元件需用题目中给出的符号或字母标注__。
(2)在所完成实验电路中,电压表选择正确,按正确实验操作,当电流表的示数为I1时,电压表的示数为U1;当电流表的示数为I2时,电压表的示数为U2,则E=_____,r=_____。
【答案】
【解析】
(1)[1]由于电源电动势约为4.5V,故电压表选择A,误差较小,同时电流表的内阻已知,采用相对电源的电流表内接法,从而减小实验误差,若滑动变阻器接入电路的阻值为零,闭合开关S时,电压表被短路,则电路中电流为:I= =4.51+9A=0.45A<0.6A,即电流表不会被烧坏。电路设计如图所示,
(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律,则有:
U1=E﹣I1(r+RA)
U2=E﹣I2(r+RA)
联立可以得到:
【题目】如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.400的电阻,质量为m=0.01kg、电阻r=0.30Ω的金属棒ab紧貼在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑,其下滑的距离与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计,重力加速度g取10m/s2。试求:
时间t(s) | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 |
下滑距离h(m) | 0 | 0.1 | 0.3 | 0.7 | 1.4 | 2.1 | 2.8 | 3.5 |
(1)当t=0.6s时,重力对金属棒ab做功的功率;
(2)金属棒ab在开始运动的0.6s内,电阻R上产生的焦耳热;
(3)从开始运动到t=0.6s的时间内,通过金属棒ab的电荷量