题目内容
20．某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻．A．干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约为几欧姆
B．直流电压表V1、V2，量程均为3.0V，内阻约为10kΩ
C．定值电阻R0，阻值为5Ω
D．滑动变阻器R，最大阻值50Ω
E．导线和开关
（1）图甲为该同学设计的电路原理图，图乙为连接的实物电路图，还有一根导线没有连接，请补上这根导线．
（2）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2图象如图丙所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=$\frac{k}{k-1}a$，内阻r=$\frac{{R}_{0}}{k-1}$（用k、a、R0表示）．
（3）根据所给器材，请你再设计一种测量电源电动势和内电阻的电路图，画在图丁虚线框内．
分析 该实验运用伏安法测量电源的电动势和内电阻，没有电流表，通过欧姆定律测出通过R0的电流，从而得出通过电源的电流，根据实验的原理得出U1、U2的表达式，结合图线求出电源的电动势和内阻．
解答 解：（1）滑动变阻器串联在电路中，连线如图所示．
（2）根据E=U+Ir得：E=${U}_{2}+\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{R}_{0}}r$，
解得：${U}_{1}=\frac{（{R}_{0}+r）{U}_{2}}{r}-\frac{E{R}_{0}}{r}$
则k=$\frac{{R}_{0}+r}{r}$，
解得：r=$\frac{{R}_{0}}{k-1}$．
当U1=0时，U2=a，即：$\frac{{（R}_{0}+r）a}{r}-\frac{E{R}_{0}}{r}=0$，
解得：E=$\frac{k}{k-1}a$．
（3）实验方案：①V2测外电压，V1测量定值电阻的电压．
②电压表V1、V2分别测量定值电阻和滑动变阻器两端的电压．如图所示．
故答案为：（1）如图所示，（2）$\frac{k}{k-1}a$，$\frac{{R}_{0}}{k-1}$
（3）如图所示．
点评 解决本题的关键掌握实验的原理，通过欧姆定律得出通过电源的电流．
练习册系列答案
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如图所示，小车上固定有一内壁光滑的弯管，弯管左、右两端管口在同一水平面上．弯管及小车的总质量为M，小车静止于光滑水平面上，质量为m=$\frac{1}{5}$M的小球以水平速度v0（未知）射入弯管，小球直径略小于弯管，弯管最高处到管口的竖直高度为h．设小球与弯管在相互作用过程中无机械能损失，小球离开小车时，速度仍是水平的．
5．
沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（ ）
沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（ ）| A． | 图中质点b的加速度在增大 | |
| B． | 从图示时刻开始，经0.01s质点a通过的路程为40cm，此时相对平衡位置的位移为零 | |
| C． | 从图示时刻开始，经0.01s质点b位于平衡位置上方，并向上做减速运动 | |
| D． | 若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸一般不小于200m | |
| E． | 若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz |
12．将一小球以速率v0水平抛出，当它在水平方向通过的距离是竖直方向距离的2倍时，小球的速率为（ ）
| A． | $\sqrt{2}$v0 | B． | $\sqrt{3}$v0 | C． | 2v0 | D． | $\sqrt{5}$v0 |
9．
如图所示，截面为三角形的物块a放在粗糙的水平面上，物块b放置在物块a上，现有一水平作用力F作用在物块b上，物块a、b始终保持相对静止，关于物块a、b受力的说法正确的是（ ）
如图所示，截面为三角形的物块a放在粗糙的水平面上，物块b放置在物块a上，现有一水平作用力F作用在物块b上，物块a、b始终保持相对静止，关于物块a、b受力的说法正确的是（ ）| A． | 物块a和物块b之间一定存在摩擦力 | |
| B． | 物块b受到的摩擦力的方向可能沿斜面向上 | |
| C． | 物块a受到水平面的摩擦力方向水平向左 | |
| D． | 物块a受到水平面的摩擦力方向水平向右 |
