题目内容

3．电源的电动势和内电阻的测量是高中阶段重要的实验．

（1）某次实验中，某学习小组利用伏安法测电池的电动势和内电阻，设计的电路图如图1所示，当电键S闭合后，移动变阻器的滑片P时，可能出现的现象为AC
A．电流表示数可变，电压表示数始终为零B．电流表示数为零，电压表示数不变
C．电流表烧坏          D．电流表示数不变，电压表示数可变
（2）在某次实验中，实验室可以提供的器材有：
a．待测电池：电动势E（约3V）、内电阻r（约1Ω）
b．电流表：量程500μA，内阻为400Ω
c．电流表：量程3A，内阻为0.1Ω
d．滑动变阻器：阻值0-600Ω，额定电流0.5A
e．滑动变阻器：阻值0-20Ω，额定电流2.5A       f．电阻箱：9999.9Ω
①某实验小组根据实验室提供的器材，设计的实验电路如图2所示，根据实验目的和该电路，电路中电流表A1 应选择c，A2 应选择b，R1应选择e，R2应选择f（请填写器材前的字母）．
②根据实验原理图可以写出电源的电动势和电源内阻的关系为E=I2（R2+RA2）+I1r，I2为电流表A2的读数，I1为电流表A1的读数，R2为电阻箱的内阻，RA2为电流表A2的内阻，E、r分别表示电源的电动势和内电阻
③实验中改变电路中的电阻R1，通过多次读取两电流表的读数，用描点法拟合出电流表A2 的电流I2随电流表A1 的电流I1的变化的图象，如3图所示．那么表达式ly（R2+RA2）（其中R2表示的是变阻箱的阻值，RA2表示的是电流表A2的内阻）表示的是电源的电动势．

分析 1、电流表应串联接入电路，电压表应与被测电路并联，由于电压表内阻很大，电压表串联在电路中可以认为电路断路．根据电路结构分析答题．
2、将小量程的电流表串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表，采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．
根据闭合回路欧姆定律可以求出电源的电动势和电源内阻的关系．

解答 解：（1）设计的电路图如图1所示，当电键S闭合后，移动变阻器的滑片P时，电压表与电流表并联，电压表被短路，电压表示数为零，移动滑片，电路总电阻变化，电路电流变化，电流表示数变化，电压表示数始终为零．当滑片P移到最右端时，电路的总电阻很小，电流较大，电流表容易烧坏，故AC正确，BD错误；
（2）①将小量程的电流表串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表，采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．
所以电路中电流表A1应选择c，A2应选择b，R1应选择e，R2应选择f．
②在闭合电路中，电源电动势：E=U+Ir=I2（R2+RA2）+I1r，I2为电流表A2的读数，I1为电流表A1的读数，R2为电阻箱的内阻，RA2为电流表A2的内阻，E、r分别表示电源的电动势和内电阻；
③根据图形得当I1=0时，I2=Iy．
根据欧姆定律和串联的知识得E=U+IR
由图象得：E=Iy（R2+RA2）（其中R2表示的是变阻箱的阻值，RA2表示的是电流表A2的内阻），
所以Iy（R2+RA2）表示的是电源的电动势．
故答案为：（1）AC
（2）①c，b，e，f；
②E=I2（R2+RA2）+I1r，I2为电流表A2的读数，I1为电流表A1的读数，R2为电阻箱的内阻，RA2为电流表A2的内阻，E、r分别表示电源的电动势和内电阻；
③电源的电动势．

点评 1、本题考查了电表的用法，电流表内阻很小，接在电路中相当于一根导线，电压表内阻很大，应与被测电路并联，如果电压表串联在电路中，电路相当于断路．
2、测定电动势和内阻的实验中要注意数据的处理时主要应用了图象法，在学习中要掌握读数及画图的能力，要结合公式理解图象中点、线、交点及截距的意义．

练习册系列答案
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（3）合上开关S1，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数．
在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图丙所示，两直线与纵轴的截距分别为UA、UB，与横轴的截距分别为IA、IB．
①S2接1位置时，作出的U-I图线是图丙中的B（选填“A”或“B”）线；
②S2接1位置时，测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是电流表（选填“电压”、“电流”）的示数偏小（选填“大”、“小”）．
14．如图所示M=8.0kg的小车停放在光滑水平面上．在小车右端施加一个F=8.0N的水平恒力．当小车向右运动的速度达到3.0m/s时，在其右端轻轻放上一质量m=2.0kg的小物快（初速度为零），物快与小车间动摩擦因数μ=0.20．假定小车足够长．
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11．用如图1所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验：小车搁置在水平放置的长木板上，纸带连接车尾并穿过打点计时器，用来测定小车的加速度a，小桶通过细线对小车施加拉力F．在保持小车质量不变的情况下，改变对小车拉力F的大小，测得小车所受拉力F和加速度a的数据如表：

F/N0.210.300.400.490.60
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（1）根据测得的数据，在图2中作出a-F图象．
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