题目内容

12．用图甲所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻，它的电动势E约为8V，内阻r约为30Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40mA．为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有：

A．电流表A（量程为0.05A、内阻约为0.2Ω）
B．电压表V（量程为6V、内阻为20kΩ）
C．定值电阻R1（阻值为100Ω、额定功率为1W）
D．定值电阻R2（阻值为200Ω、额定功率为1W）
E．滑动变阻器R3（阻值范围为0～10Ω、额定电流为2A）
F．滑动变阻器R4（阻值范围为0～750Ω、额定电流为1A）
G．导线和单刀单掷开关若干
（1）为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选R2；滑动变阻器应该选R4．（填写器材名称）
（2）接入符合要求的用电器后，闭合开关S，调滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数．取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．根据图线得出该电池的电动势E为8.2V，内阻r为41Ω．（结果保留两位有效数字）

分析 （1）应用欧姆定律求出电路最小电阻，然后选择保护电阻；根据电源内阻与保护电阻的阻值，选择滑动变阻器．
（2）电源的U-I图象与纵轴交点的坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻和R2之和．

解答 解：（1）为保护电源安全，电路最小电阻：R最小=$\frac{E}{{I}_{最大}}=\frac{8}{0.04}$=200Ω，保护电阻阻值至少为200Ω-30Ω=170Ω＞100Ω，则保护电阻应选定值电阻R2，电源等效电阻（电源内阻与保护电阻之和）为200Ω，为进行多次实验，测出多组实验数据，滑动变阻器应选滑动变阻器R4（阻值范围0～750Ω、额定电流1A）．
（2）由电源U-I图象可知，图象与纵轴的交点坐标值是8.2，则电源电动势E=8.2V，图象斜率k=$\frac{△U}{△I}=\frac{8.2-0}{0.034}=241$Ω，电源内阻r=k-R2=241Ω-200Ω=41Ω．
故答案为：（1）R2；R4；（3）8.2；41

点评 本题考查了实验器材的选取、求电源电动势与内阻、实验电路设计等，要知道测电源电动势与内阻的实验原理，这是正确解题的关键，掌握应用图象法求电源电动势与内阻的方法．

练习册系列答案
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2．某同学设计了一个如图1所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C是质量可调的砝码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦．实验中该同学在砝码总质量（m+m′=m0）保持不变的条件下，改变m和m′的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数．

（1）该同学手中有打点计时器、纸带、10个质量均为100克的砝码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还应有BD．
A．秒表       B．毫米刻度尺    C．天平      D．低压交流电源
（2）实验中该同学得到一条较为理想的纸带，如图2所示，从清晰的O点开始，每隔4个点取一计数点（中间4个点没画出），分别记为A、B、C、D、E、F，各计数点到O点的距离为OA=1.61cm，OB=4.02cm，OC=7.26cm，OD=11.30cm，OE=16.14cm，OF=21.80cm，打点计时器频率为50Hz，则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v=0.52m/s，此次实验滑块的加速度a=0.81m/s2．（结果均保留两位有效数字）
（3）在实验数据处理中，该同学以m为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如图3所示的实验图线，结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.3．（g取10m/s2）
3．如图所示，竖直墙上A点用AB细线悬挂一个光滑小球，小球质量为m=2kg，C为球与竖直墙的接触点，BAC角度为θ=30°，重力加速度g=10N/kg求：
（1）在图中画出球的受力图；
（2）求AB绳和墙对球的作用力分别为多大？
（3）如果增大悬线AB的长度（球仍保持静止），AB绳和墙球的作用力大小将怎样变化？
20．下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（　　）
A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线
D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力不一定也越大
7．如图所示的是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电源的电动势为E=1.5V．则此欧姆表的内阻为500Ω，经改装后，若将原电流表3mA刻度处的刻度值定为“0”，则在2mA处应标250Ω，1mA处应标1000Ω．
17．某同学站在上升的电梯内，已知该同学体重为600N，在电梯减速直至停止的过程中，以下说法正确的是（g取10m/s2）（　　）
A．该同学体重大于600 NB．该同学体重小于600 N
C．该同学对电梯地板压力大于600 ND．该同学对电梯地板压力小于600 N
4． 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交变电流的频率为50Hz，记录小车做匀变速运动的纸带如图所示．在纸带上选择标为0～5的六个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出．纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐．
距离d1d2d3
测量值/cm1.205.4012.00
（1）由图可以读出1、3、5三个计数点跟“0”点的距离为d1、d2、d3，请将测量值填入表中．（结果保留两位小数）
（2）小车打计数点“2”时的速度大小为0.21m/s，打计数点“4”时的速度大小为0.33m/s，小车的加速度大小是0.6m/s2．
1．磁流体椎进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用，如图a所示是在平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成．如图b所示，通道是尺寸为a×b×c的长方体，工作时，在通道内沿z轴正方向加磁感应强度为B的匀强磁场．海水沿y轴方向流过通道，已知海水的电阻率ρ．
（1）若推进船静止不动，在P、Q间连接一电阻不计的导线，海水以v0速度沿着y轴运动，试求此时通过连接导线的电流强度；
（2）假若海水开始静止，在P、Q面间加可以自动调节的电压，可使流过通道内海水的电流保恒定值I．回答以下问题：
①要使磁流体推进船沿着负y轴方向运动，图b中P、Q哪点电势高？
②若船保持静止，通道内海水以v0速度匀速运动，求推进器对海水推力的功率；
③若船以vs的速度匀速前进，在通道内海水的速率增加到vd．试求磁流体推进器消耗的功率．
19．把一物体从离水平地面高为h处以初速度v0水平抛出，其落地点到抛出点的水平距离为x，现把同样的物体从离水平地面高为$\frac{h}{2}$处以另一速度水平抛出，此落地点到抛出点的水平距离为$\frac{x}{2}$，则此水平速度大小为（　　）
A．$\frac{{v}_{0}}{4}$B．$\frac{{v}_{0}}{2}$C．$\frac{\sqrt{2}{v}_{0}}{2}$D．$\frac{\sqrt{2}{v}_{0}}{4}$

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