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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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.
(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.
(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 |
| 1 | 20 | 20 | 20 |
| 2 | 40 | 20 | 58 |
| 3 | 60 | 20 |
(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.
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 |