题目内容

20．某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）．为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材：
A．电流表G（满偏电流10mA，内阻10Ω）
B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）
D．定值电阻R（阻值990Ω）
E．开关与导线若干
（1）请设计用以上仪器测量该电池电动势和内阻的电路图．
（2）如图所示为某同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E=9.0V，内阻r=10Ω．

分析 （1）将电流表G串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表．因为电源的内阻较小，所以应该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．
（2）根据欧姆定律和串联的知识求出I1和电源两端电压U的关系，根据图象与纵轴的交点求出电动势，由与横轴的交点可得出路端电压为某一值时电流，则可求得内阻．

解答 解：（1）上述器材中虽然没有电压表，但给出了一个电流表和一个电流计，故将电流计G串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表．同时，电流表相对于电源采用外接法；
（2）根据欧姆定律和串联的知识得
电源两端电压U=I1（990+10）=1000I1，
根据图象与纵轴的交点得电动势E=9.0mA×1000Ω=9.0V
与横轴的交点可得出路端电压为4V时电流是0.5A，
由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得：
r=10Ω；
故答案为：（1 ）如图所示； （2）10

点评 本题考查电动势及内电阻的测量实验，在测量电源电动势和内阻时，要注意根据画出的U-I图象分析出电动势及内阻．

练习册系列答案
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13．如图所示，正三角形ABC边长2L，三角形内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．从AB边中点P垂直AB向磁场内发射一带电粒子，粒子速率为v0，该粒子刚好从BC边中点Q射出磁场．
（1）求粒子的比荷$\frac{q}{m}$
（2）若从P向磁场内各方向以相同速率$\frac{\sqrt{3}}{2}$v0发射同样粒子，求AC边上有粒子到达的区域长度S．
11．现有一块灵敏电流表，量程为200μA，内阻约为1000Ω，要精确测出其内阻R1，提供的器材有：
电流表（量程为1mA，内阻R2=50Ω）；
电压表（量程为3V，内阻Rv约为3kΩ）；
滑动变阻器R（阻值范围为0～20Ω）；定值电阻R0（阻值R0=100Ω）；
电源E（电动势约为4.5V，内阻很小）；
单刀单掷开关S一个，导线若干．
①请将上述器材全部用上，设计出合理的、便于多次测量的实验电路图，并保证各电表的示数超过其量程的$\frac{1}{3}$，将电路图画在如图的虚框中．
②在所测量的数据中选一组，用测量量和已知量来计算表的内阻，表达式为R1=$\frac{{I}_{2}^{\;}{（R}_{0}^{\;}{+R}_{2}^{\;}）}{{I}_{1}^{\;}}$，表达式中各符号表示的意义是I2表示电流表${A}_{2}^{\;}$的示数，I1表示电流表${A}_{1}^{\;}$的示数．
8．将一小球以10m/s竖直向上抛出，不计空气阻力，小球的速度随时间变化的图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．1s末加速度方向发生改变B．1s末小球到达最高点
C．物体能够达到的最大高度为10mD．2s小球回到抛出点
15．下列说法正确的是（　　）
A．用加温或加压的方法不能改变原子核衰变的半衰期
B．${\;}_{94}^{239}$Pu与${\;}_{92}^{239}$U互为同位素
C．放射性物质放出的射线中，α粒子动能很大，因此贯穿本领很强
D．铀核（${\;}_{92}^{238}$U）衰变为铅核（${\;}_{82}^{206}$Pb）的过程，要经过8次α衰变和10次β衰变
5．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T-v2图象如图乙所示，则（　　） 
A．轻质绳长为$\frac{mb}{a}$
B．当地的重力加速度为$\frac{m}{a}$
C．当v2=c时，轻质绳的拉力大小为$\frac{ac}{b}$-a
D．只要v2≥b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a
12．在研究物体的运动时，除了使用打点计时器外，还常用到数字计时器．如图所示，直径为d的小球从A处自由下落，测得下落过程中依次经过两个光电门B、C的遮光时间△t1和△t2，B、C光电门的高度差为h．
①则小球经过光电门C的速度v=$\frac{d}{△t}$；
②某同学为了使用该装置验证机械能守恒定律，选取B、C两点处理数据，准备：
A．用天平称量小球的质量m；
B．用游标卡尺测量小球的直径d；
C．用刻度尺测量两光电门的高度h；
其中必须的操作是BC；在实验误差允许的条件下验证关系$gh=\frac{d^2}{2}（\frac{1}{△t_2^2}-\frac{1}{△t_1^2}）$近似成立．
9．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．关于物理学发展过程中的认识，下列说法不正确的是（　　）
A．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证
B．无线电波在发射前需要用高频载波信号对低频有用信号进行调制
C．质能关系式E=mc2中的质量m是经过爱因斯坦狭义相对论“改造”过的质量，它不是一个不变的量
D．由于牛顿在万有引力定律方面的杰出成就，所以被称为能“称量地球质量”的人
7．如图1所示，螺旋测微器的读数为1.600mm．图2中游标卡尺上的读数是31.90 mm．

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