题目内容
【题目】某课外小组在参观工厂时,看到一丢弃不用的电池,同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻,已知这个电池的电动势约为11~13 V,内阻小于3 Ω,由于直流电压表量程只有3 V,需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15 V的电压表,然后再用伏安法测电池的电动势和内阻,以下是他们的实验操作过程:
(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,实验步骤如下,完成填空:
第一步:按电路图连接实物
第二步:把滑动变阻器滑片移到最右端,把电阻箱阻值调到零
第三步:闭合开关,把滑动变阻器滑片调到适当位置,使电压表读数为3 V
第四步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为________V
第五步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为15 V的电压表。
(2)实验可供选择的器材有:
A.电压表(量程为3V,内阻约2kΩ)
B.电流表(量程为3A,内阻约0.1Ω)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~999Ω)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~20kΩ)
回答:电阻箱应选_________,滑动变阻器应选_________。
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电池电动势E和内阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U-I图线如图丙所示,可知电池的电动势为_____V,内阻为_____Ω。
【答案】0.6 C E 11.5 2.5
【解析】
(1)[1]把3V的直流电压表接一电阻箱,改装为量程为15V的电压表时,将直流电压表与电阻箱串联,整个作为一只电压表,据题分析,电阻箱阻值调到零,电压表读数为3V,则知把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为0.6V。
(2)[2]由题,电压表的量程为3V,内阻约为2kΩ,要改装成15V的电压表,根据串联电路的特点可知,所串联的电阻箱电阻应为
故电阻箱应选C。
(2)[3]在分压电路中,为方便调节,滑动变阻器选用阻值较小的,即选E。
(3)[4]由丙读出,外电路断路时,电压表的电压为U=2.3V,则电源的电动势为
。
(3)[5]内阻为
。

【题目】(8分)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。
实验步骤:
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作;
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作
;
③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;
实验数据如下表所示:
1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 | |
0.59 | 0.83 | 0.99 | 1.22 | 1.37 | 1.61 |
④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物
连接,保持滑块静止,测量重物
离地面的高度
;
⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的点(未与滑轮碰撞),测量
间的距离
。
完成下列作图和填空:
(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出图线。
(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数(保留
(3)滑块最大速度的大小(用
和重力加速度
表示)。