题目内容
10．用如图1所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源（电动势约3V，内阻约2Ω），保护电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．
实验主要步骤：
（i）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；
（ⅱ）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；
（ⅲ）在图2中，以U为纵坐标，I为横坐标，做U-I图线（U、I都用国际单位）；
（ⅳ）求出U-I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a．
回答下列问题：
（1）电压表最好选用A；电流表最好选用C．
A．电压表（0～3V，内阻约15kΩ）
B．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）
C．电流表（0～200mA，内阻约2Ω）
D．电流表（0～30mA，内阻约2Ω）
（2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是C．
A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱
B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱
C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱
D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱
（3）选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=ka，r=k-R2，代入数值可得E和r的测量值．
分析 （1）根据给出的仪表分析电流和电压最大值，电表量程略大于最大值即可；同时注意明确电压表内阻越大越好，而电流表内阻越小越好；
（2）明确滑动变阻器的接法以及对电路的调节作用，则可得出正确的接法；
（3）根据闭合电路欧姆定律进行分析，根据数学规律可求得电动势和内电阻．
解答 解：（1）电压表并联在电路中，故电压表内阻越大，分流越小，误差也就越小，因此应选内阻较大的A电压表；
当滑动变阻器接入电阻最小时，通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约为I=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}$=$\frac{3}{10+5+2}$=176mA；因此，电流表选择C；
（2）分析电路可知，滑片右移电压表示数变大，则说明滑动变阻器接入电路部分阻值增大，而A项中两导线均接在金属柱的两端上，接入电阻为零；而B项中两导线接在电阻丝两端，接入电阻最大并保持不变；C项中一导线接在金属杆左端，而另一导线接在电阻丝左端，则可以保证滑片右移时阻值增大；而D项中导线分别接右边上下接线柱，滑片右移时，接入电阻减小；故D错误；
故选：C；
（3）由闭合电路欧姆定律可知：U=E-I（r+R2），对比伏安特性曲线可知，图象的斜率为k=r+R2； 则内阻r=K-R2；
令U=0，则有：
I=$\frac{E}{r+{R}_{2}}$=$\frac{E}{k}$； 由题意可知，图象与横轴截距为a，则有：a=I=$\frac{E}{k}$；解得：E=Ka；
故答案为：（1）A，C；（2）C；（3）ka； k-R2．
点评 本题考查测量电源的电动势和内电阻实验中的仪表选择以及数据处理，要注意明确根据图象分析数据的方法，重点掌握图象中斜率和截距的意义．
练习册系列答案
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1．
风速仪的原理如图所示，滑块穿在水平横杆上并可沿杆左右滑动，它的下端通过一根细线与球相连，在水平持续风力作用下，球向右偏离，此时滑块与球均处于静止状态．若水平持续风力增大，细线偏离竖直方向的角度将缓慢增大，这一过程中滑块始终保持静止，则（ ）
风速仪的原理如图所示，滑块穿在水平横杆上并可沿杆左右滑动，它的下端通过一根细线与球相连，在水平持续风力作用下，球向右偏离，此时滑块与球均处于静止状态．若水平持续风力增大，细线偏离竖直方向的角度将缓慢增大，这一过程中滑块始终保持静止，则（ ）| A． | 滑块对杆的压力增大 | B． | 滑块受到杆的摩擦力增大 | ||
| C． | 球受到细线的拉力大小不变 | D． | 球所受各力的合力增大 |
如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为$\frac{5}{6}$R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内．质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数μ=$\frac{1}{4}$，重力加速度大小为g．（取sin37°=$\frac{3}{5}$，cos37°=$\frac{4}{5}$）
5．
如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其它条件不变，则（ ）
如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其它条件不变，则（ ）| A． | 小灯泡变暗 | B． | 小灯泡变亮 | ||
| C． | 原、副线圈两段电压的比值不变 | D． | 通过原、副线圈电流的比值不变 |
15．
阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路．开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2．Q1与Q2的比值为（ ）
阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路．开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2．Q1与Q2的比值为（ ）| A． | $\frac{2}{5}$ | B． | $\frac{1}{2}$ | C． | $\frac{3}{5}$ | D． | $\frac{2}{3}$ |
轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l．现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示．物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5．用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g．
19．关于静电场的等势面，下列说法正确的是（ ）
| A． | 两个电势不同的等势面可能相交 | |
| B． | 电场线与等势面处处相互垂直 | |
| C． | 同一等势面上各点电场强度一定相等 | |
| D． | 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功 |
如图所示，AC是半径为R的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，圆平面与电场方向平行，场强大小为E，方向一定，在圆周平面内，将一带电量为+q、质量为m的小球从A点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周不同的点，在这些所有的点中，到达B点小球的动能最大，已知∠CAB=45°，若不计小球重力及空气阻力．