题目内容
14．用如图（1）所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻，电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：A．电流表（量程0-0.6A）
B．电流表（量程0-3A）
C．电压表（量程0-3V）
D．电压表（量程0-15V）
E．定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）
F．定值电阻（阻值10Ω、额定功率10W）
G．滑动变阻器（阻值范围0-10Ω、额定电流2A）
H．滑动变阻器（阻值范围0-100Ω、额定电流1A）
（1）要正确完成实验，电流表应选择A，电压表应选择C；R0应选择E．R应选择G．（填写器材前的字母序号）
（2）为使电压表读数增大，滑动变阻器滑动端应向右（选填“左”或“右”）滑动，电流表的内阻对电流结果是否有影响无．（填“有”或“无”）
（3）根据实验记录，画出的U-I图线如图（2）所示，从中可求出待测电池的电动势为E=1.48V，内电阻为r=0.80Ω（结果保留两位小数）
（4）若因电池的内阻较小，调节过程中电压表的变化不明显，影响测量的准确度，为使测量的准确度提高，请你按原有的实验器材对电路进行改进并在方框中图（3）画出电路图．
分析 （1）由欧姆定律估算电路中的电流，根据安全及准确性原则可选出电流表及电压表；根据电源内阻的大小可判断保护电阻的大小，及滑动变阻器的阻值大小；
（2）根据实验安全性要求可明确滑片的位置；根据电流表的作用及数据分析方法可明确电流表内阻的影响；
（3）根据图象以及闭合电路欧姆定律可求得电动势和内电阻；
（4）明确误差原因，从而找出能减小实验误差的方法．
解答 解：（1）一节干电池电动势一般约为1.5V，由此知电压表量程应选择3V
为使滑动变阻器滑动时电表示数有明显变化，应使R0+R与电源内阻r尽可能接近，因r较小，则考虑选择定值电阻E和滑动变阻器G；
估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω不方便调节．
（2）为了使电压表读数增大，滑动变阻器接入电阻应增大使电流减小，故滑动变阻器滑片应向右端滑动；本实验中引起该实验系统误差的主要原因是电压表的分流作用，导致电流表的示数总小于真实的干路电流值．电流表的内阻对实验结果没有影响；
（3）由U=E-Ir可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；故E=1.48V；
图象的斜率表示内电阻，则r=$\frac{1.48-1.0}{0.6}$=0.8Ω；
（4）因电源内阻较小，实验误差较大，为了减小误差可以采用等效的方法增大等效内阻；即将R0直接与电源相连；如图所示；
故答案为：（1）A； C； E； G；
（2）右，无；
（3）1.48；0.80
（4）如图所示；
点评 本题全面考查了测量最电动势和内电阻的实验；实验仪器的选择是考试中经常出现的问题，在学习中要注意掌握好其安全、准确的原则；同时注意滑动变阻器的电路中的应用规律．要掌握应用图象法求电源电动势与内阻的方法．
| A． | t=0时，线圈平面与磁感线平行 | B． | t=0.01s时，磁通量的变化率最大 | ||
| C． | t=0.03s时，线圈上的电动势值最大 | D． | 线圈上的e-t图象与φ-t图象重合 |
如图所示，x轴上有两点电荷Q1和Q2分别放在A、B两点，二者之间连线上各点的电势高低如图曲线所示，则从图中可以看出（ ）| A． | Q1为正电荷、Q2为负电荷 | B． | 从A到B场强一直减小 | ||
| C． | P点的电场强度为0 | D． | Q1和Q2之间连线上P点场强最小 |
一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一负电荷（带电量很少）固定在P点，如图所示．以E表示两极板间的场强，U表示电容器两极板间的电压，Ep表示该负电荷在P点的电势能，φ表示P点的电势，若保持正极板不动，将负极板向上移到图中虚线所示的位置，那么（ ）| A． | U变小 | B． | E不变 | C． | φ变小 | D． | Ep变小 |
如图所示，轻质圆环在三个力的作用下平衡时，圆环紧靠着水平放罝的固定挡板，不计圆环与档板间的摩擦．若只改变其中两个力的大小，欲将圆环竖直向下缓慢移动一小段距离，则可行的办法是（ ）| A． | 减小F1、F3两力，且F1减小的较多 | B． | 减小F1、F2两力，且F1减小的较多 | ||
| C． | 减小F2、F3两力，且F2减小的较多 | D． | 减小F2、F3两力，且F3减小的较多 |
如图所示．a、b为平行金属板，静电计的外壳接地，合上开关S后，静电计的指针张开一定的角度，能使角度减小的办法是（ ）| A． | 使a、b板的距离增大一些 | |
| B． | 使a、b板的正对面积减小一些 | |
| C． | 断开S，在a板上贴一块与该板形状相同、厚度小于板间距的金属板 | |
| D． | 断开S，使a、b板间插入一块陶瓷薄片 |
如图所示为电流天平，可用来测定匀强磁场的磁感应强度，它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n匝，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直．当线圈中通有电流I（方向如图）时，调节砝码使两臂达到平衡，此刻左右两边所放砝码的质量各为m1、m2．当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知（ ）| A． | 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为$\frac{（{m}_{1}-{m}_{2}）g}{nIL}$ | |
| B． | 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为$\frac{mg}{2nIL}$ | |
| C． | 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为$\frac{（{m}_{1}-{m}_{2}）g}{2nIL}$ | |
| D． | 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为$\frac{mg}{2nIL}$ |