题目内容
18.现有一电池,电动势E约为9V,内阻r在35~55Ω范围内,允许通过的最大电流为50mA.为测定该电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验.图中R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω;R0为保护电阻.(1)可备选用的定值电阻R0有以下几种规格,本实验应选用C
A.20Ω,2.5W B.50Ω,1.0W C.150Ω,1.0W D.1500Ω,5.0W
(2)按照图(a)所示的电路图,接好电路,闭合电键后,调整电阻箱的阻值,记录阻值R和相应的电压表示数U,取得多组数据,然后作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R+{R}_{0}}$图象,如图(b)所示,由图中所给的数据可知,电源的电动势E=8.3V,r=50Ω.(结果保留两位有效数字)
分析 (1)求出电路最小电阻阻值,然后选择电阻箱;
(2)根据闭合电路欧姆定律电流与电压的关系进行变形得到图象对应的函数表达式;根据变形得到图象对应的函数表达式结合数学知识,明确两坐标轴的含义,即可正确解答.
解答 解:(1)电路最小总电阻约为:R=$\frac{E}{{I}_{m}}$=$\frac{9}{0.05}$=180Ω,为保护电路安全,保护电阻应选C;
(2)由图a所示电路图可知,在闭合电路中,电源电动势:E=U+Ir=U+$\frac{U}{{R}_{0}+R}$r,
则$\frac{1}{U}$=$\frac{r}{E}$•$\frac{1}{R+{R}_{0}}$+$\frac{1}{E}$,则$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R+{R}_{0}}$图象是直线;根据$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R+{R}_{0}}$图象可知.
$\frac{1}{E}$=0.12
E=8.33V;
$\frac{r}{E}$=k=$\frac{0.15-0.12}{5.0×1{0}^{-3}}$=6
解得:r=6×8.33=50Ω;
故答案为:(1)C;(2)8.3,50
点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验,要求能熟练掌握物理规律运用数学方法将物理公式变形,将两个非线性关系的物理量,变成两个线性关系的物理量,再根据图象的性质即可求解电动势和内电阻.
练习册系列答案
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8.赵明明同学家住在偏远的农村山区,假期在家他观察到这样一种现象,晚上天刚黑时,家里的电灯较暗,当到半夜三更起来上厕所打开电灯,发现较亮.后来观察发现,他家所在位置离村庄变压器较远,若变压器的输入电压一定,下列关于电灯亮暗的分析正确的是( )
| A. | 天刚黑时,变压器的输出电流较大 | |
| B. | 天刚黑时,变压器的输出电压较小 | |
| C. | 天刚黑时,变压器的输入功率较小 | |
| D. | 天刚黑与半夜三更相比,变压器的输入功率相等 |
9.
如图所示,小物体P放在直角斜劈M上,M下端连接一竖直弹簧,并紧贴竖直光滑墙壁;开始时,P、M静止,M与墙壁间无作用力.现以平行斜面向上的力F向上推物体P,但P、M未发生相对运动.则在施加力F后( )
| A. | P、M之间的摩擦力一定变大 | B. | P、M之间的摩擦力一定变小 | ||
| C. | 弹簧的形变量不变 | D. | 墙壁与M之间一定有作用力 |
6.
从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度-时间图象如图所示.
在0~t2时间内,下列说法中正确的是( )
在0~t2时间内,下列说法中正确的是( )
| A. | 在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远 | |
| B. | Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是$\frac{v1+v2}{2}$ | |
| C. | Ⅰ物体加速度不断增大,Ⅱ物体加速度不断减小 | |
| D. | 在t1到t2中间某时刻两物体相遇 |
13.
如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一根不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为F0;质量为m和2m的木块间的最大静摩擦力为$\frac{1}{2}$F0.现用水平拉力F拉质量为3m的木块,使三个木块一起加速运动,下列说法正确的是( )
| A. | 质量为2m的木块受到四个力的作用 | |
| B. | 当F逐渐增大到F0时,轻绳刚好被拉断 | |
| C. | 在轻绳未被拉断前,当F逐渐增大时,轻绳上的拉力也随之增大,并且大小总等于F大小的一半 | |
| D. | 在轻绳被拉断之前,质量为m和2m的木块间已经发生相对滑动 |
7.
如图所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,a、b两点的电势分别为Ua=80V,Ub=20V,则a、b连线的中点c的电势Uc应为( )
| A. | 50V | B. | 大于50 V | ||
| C. | 小于50V | D. | 无法判断Uc的高低 |