题目内容

2．作为电路中极其重要的元件之一，电源本身也有电阻，如干电池，我们可以把它看成由一个电压为U的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示，为了测量U和r，某同学设计了如图乙所示电路，已知R1=7Ω，R2=4.5Ω，当闭合开关S，S1时，电压表读数为1.40V，当闭合开关S，S2时，电压表读数为1.35V，则理想电源电压U=1.5V，电池内阻r=0.5Ω，多次测量往往能减少误差，该同学把电阻换成电阻箱，变换阻值，测出了多组电阻值（用R表示）与相对应的电压表示数（用U′表示），然后他做出了$\frac{1}{U′}$与$\frac{1}{R}$的关系图象如图丙所示，这条直线与纵轴的交点越向上远离坐标原点，说明电源电压U越小（选填“越大”、“越小”或“不变”）．

分析 （1）当闭合开关S，S1时，R1与r串联；当只闭合S2时，R2与r串联；根据电阻的串联特点和欧姆定律分别得出等式，联立等式即可求出电源的电压和电源的内阻．
（2）结合图象得出$\frac{1}{U′}$与$\frac{1}{R}$的关系，进而可知电源电压的变化．

解答 解：（1）当闭合开关S，S1时，R1与r串联；根据串联电路的特点和欧姆定律得：
电源电压U=U1+I1r=U1+$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$r=1.40V+$\frac{1.40V}{7Ω}$×r-----①
当闭合开关S，S2时，R2与r串联；根据串联电路的特点和欧姆定律得：
电源电压U=U2+I2r=U2+$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$r=1.35V+$\frac{1.35V}{4.5Ω}$×r-----②
由①②两式可得：U=1.5V，r=0.5Ω．
（2）由图象可知：$\frac{1}{U′}$随$\frac{1}{R}$的变大而变大，所以，这条直线与纵轴的交点越向上远离坐标原点，说明$\frac{1}{R}$的越大，则$\frac{1}{U′}$越大，所以U′变小，即电源提供的电压U越小．
故答案为：1.5V；0.5Ω；越小．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是利用等效方法来处理时知道电源的电压不变，而对于图象的分析中应注意$\frac{1}{U′}$值的变化表示的意义．

练习册系列答案
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9．如图所示，通电螺线管附近的小磁针处于静止状态，此时它的A端是N极（选填“N”或“S”），电源的a端是正极（选填“正”或“负”）．滑动变阻器的滑片向右调节，则通电螺线管的磁性变强（选填“强”或“弱”）．
10．请根据图中小磁针北极的指向，在导线中标出电流的方向．
10．在“在伏安法测电阻”的实验中：

（1）若待测电阻约为10Ω，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求：滑片向左移动时，电流表示数变小）．
（2）开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左侧，接下来，该同学必须进行的操作是调节指针归零．
（3）测量时，当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，则I=0.24A，根据实验数据可得Rx=10.0Ω．完成一次试验后，小李又调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行测量，这样做可以达到多次测量求平均值，减小误差的目的．
（4）若待测电阻约为数百欧，电源电压约3V，要想测出此待测电阻，
①上述方法是否可行？不可行，原因是电路中最大电流小于电流表的分度值，无法测量电流的大小．
②小虎利用现有器材和电阻箱R0（0～9999Ω，5A），设计了如图丙所示的实验电路，实验过程如下：
A．电路连接正确后，闭合S1，将S2拨到触点1时，电压表的读数为U1．
B．闭合S1，将S2拨到触点2，当电阻箱的阻值调为R0时，电压表的示数为U2，则待测电阻的阻值Rx=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}{-U}_{2}}$×R0（用字母：U1；、U2、R0表示）．
17．作出图中所缺的光线．
7．如图所示的简单机械，属于省力杠杆的是（　　）
A．
托盘天平		B．
筷子		C．
钳子		D．
火钳
14．实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”．将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离．
（1）本实验使钢球获得动能的操作方法是将钢球从某一高度由静止释放，钢球动能的大小是通过观察木块运动的距离来判断的．
实验
次数		钢球
质量/g		钢球下摆
高度/cm		木块滑行
距离/cm
1202020
2402058
36020 
（2）从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的速度相同，从而探究动能与质量的关系．
（3）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度．你认为应当采用甲同学的建议．
（4）由上述实验数据和现象可得出结论：在速度一定时，质量越大动能越大．
11．小亮利用如图甲所示的装罝探究某物质熔化时温度的变化规律．请回答下列问题：

（1）安装实验器材时，小亮应按照自下而上（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行：
（2）测量过程中，温度计在某一时刻的示数如图乙所示，此时该物质的温度为69℃；
（3）根据实验数据画出该物质的温度随加热时间变化的图象如图丙所示，由图可知，当加热到8min末，试管中物质所处的物态是固液共存态，该物质为晶体（选填“晶体”或“非晶体”）．
12．如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，当开关S闭合，滑片P由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（　　）
A．电压表的示数减小，电流表的示数减小
B．电压表示数与电流表的示数之比不变
C．当滑片移到中点时，电压表示数为1V
D．当滑片移到a端时，电流表示数为0.24A

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