题目内容

如图所示，图中E为直流电源，R为已知电阻，V为理想电压表，其量程略大于电源电动势，S1和S2是开关.现要利用图中电路测量电源的电动势E和内阻r，试写出主要实验步骤及结果的表达式.

解析：实验步骤：(1)将S1闭合，S2断开,电压表直接和电源相连，记下电压表读数U，就是电源的电动势;(2)S1、S2均闭合，记下电压表读数U2，即为电阻R两端电压．

根据闭合电路欧姆定律，有E=U2+r，

即U1=U2+r，解得r=R

练习册系列答案
相关题目
（1）用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数
6.124
6.124
mm；

（2）现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡的伏安特性曲线．要求所测电压范围为0.1V～4V．
现有器材：直流电源E（电动势4.5V，内阻不计），电压表V（量程4.5V，内阻约为4×104Ω），电流表A1（量程250mA，内阻约为2Ω），电流表A2（量程500mA，内阻约为1Ω），滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω），电键S，导线若干．
如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是
A
 
2
A
 
2
，上面两个电路应该选用的是
甲
甲
．
（3）在“验证机械能守恒实验”中，有如下步骤：在竖直放置的铁架台上端固定一个电磁铁（如图甲），通电时，小球被吸在电磁铁上，断电时，小球自由下落．铁架台上有可以移动的光电门．当小球经过光电门时，光电计时装置能测出小球通过光电门所用时间△t．
①如图乙所示，用游标卡尺可测得小钢球的直径：d=
0.52
0.52
cm；实验时将小钢球从图示位置由静止释放，由数字计时器读出小球通过光电门的时间△t=1.2×10-2s，则小球经过光电门时的瞬时速度为
0.43
0.43
m/s（所有结果均保留2位有效数字）．
②在本次实验中还必须测量的物理量是
小球出发点到光电门的距离L
小球出发点到光电门的距离L
（请用文字说明并用相应的字母表示）．
③本实验通过比较
gL
gL
和
d
2
 
2
△t
2
 
d
2
 
2
△t
2
 
（用以上所测量的物理量符号表示），在实验误差允许的范围内相等，就可以验证小球机械能守恒．
如图所示，一条长为L的细线，上端固定，下端栓一质量为m的带电小球，将它置于一匀强电场中，电场强度大小为E，方向水平向右，已知细线离开竖直位置的偏角为α时，小球处于平衡．
（1）小球带何种电荷？求出小球所带的电量．
（2）如果使细线的偏角由α增大到φ，然后将小球由静止释放，则φ为多大才能使在细线到达竖直位置时，小球的速度刚好为零？
（3）当细线与竖直方向成α角时，至少要给小球一个多大的冲量，才能使小球做圆周运动？
（2011?海淀区模拟）（1）用图1所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验．

①对于实验的操作要求，下列说法正确的是
AD
AD

A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端可以不水平
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来
②根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹．部分运动轨迹如图2所示．图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等．若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，重力加速度为g．可求出小球从P1运动到P2所用的时间为
2
l
g
2
l
g
，小球抛出后的水平速度为
3
gl
3
gl
．
（2）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大．某同学为研究这一现象，所用的实验器材如下：电压表V、电流表A、滑动变阻器（0～10Ω）、电源、小灯泡、开关以及导线若干，并利用这些器材设计实验电路并进行实验，将得到的实验数据通过描点的方式记录在图4的I-U坐标系中（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）．
①请在下面的方框中画出实验电路图；
②读出图3中的电压表和电流表的示数，并将该组数据标注在图4的I-U坐标系中，然后画出小灯泡的I-U曲线；
③若将该同学在此次实验中所用的小灯泡L连接在图5所示电路中，电源电动势E=2.0V，内阻不计，电阻R=5.0Ω，则此时小灯泡的电功率P=
0.16
0.16
W．（保留2位有效数字）
精英家教网如图所示，质量为m、电荷量为+q的小球（视为质点）通过长为L的细线悬挂于O点，以O点为中心在竖直平面内建立直角坐标系xOy，在第2、3象限内存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为E=
mgq
 （式中g为重力加速度）．
（1）把细线拉直，使小球在第4象限与x正方向成θ角处由静止释放，要使小球能沿原路返回至出发点，θ的最小值为多少？
（2）把细线拉直，使小球从θ=0°处以初速度v0竖直向下抛出，要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，则v0的最小值为多少？
某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律．请阅读下列两段材料，完成后面问题．
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（1）第1小组：利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．如图所示，图中数据为实际距离，t0时刻刚好对应抛出点，该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表，当他们要计算重力势能的改变量时，发现需要先计算当地重力加速度，请你根据实验数据，按照下列要求计算出重力加速度（忽略空气阻力的影响）．
时刻 t1 t2 t3 t4 t5
速度v（m/s） 4.52 4.04 3.56 3.08 2.60
v2（m2/s2） 20.43 16.32 12.67 9.49 6.76
①在所给的坐标纸上作出v2-h图象；
②分析说明，图象斜率的绝对值表示的物理意义是：
 
；
③由图象求得的重力加速度是
 
m/s2（结果保留三位有效数字）．
（2）第2小组：DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，小组同学在实验中利用小铁块从很光洁的曲面上滑下，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图乙所示．图象的横轴表示小铁块距d点（最低点）的高度h，纵轴表示小铁块的重力势能EP、动能Ek或机械能E．试回答下列问题：
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①图乙的图象中，表示小铁块的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是
 
（按顺序填写相应图线所对应的文字）；
②根据图乙所示的实验图象，可以得出的结论是：
 
．

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