题目内容

2．某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：
一个满偏电流为100A、内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱（0-999.9Ω）和若干导线． 
（1）由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为5OmA的电流表，则应将表头与电阻箱并联（填“串联”或“并联”），并将该电阻箱阻值调为5Ω． 
（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表：
 123456
R{Ω）95.075.055.045.035.025.0
I（mA ）15.018.724.829.536.048.0
IR（V）1.431.401.361.331.261.20
$\frac{1}{I}$（A-1）66.753.540.333.927.820.8
从表格中给定的量任选两个作为纵轴和横轴的变量，在图2中作出相应图线；并根据图线求出电池的电动势E=1.53V，内阻r=1.8．

分析 （1）由电表的改装原理可明确应并联一个小电阻分流来扩大电流表量程，根据并联电路规律可求得对应的电阻；
（2）根据闭合电路欧姆定律可明确对应的表达式；再由描点法得出图象；再由闭合电路欧姆定律求出表达式，由图象即可求出电动势和内电阻．

解答 解：（1）电流表量程扩大于50mA，即扩大$\frac{50}{0.1}$=500倍，则应并联一个小电阻，其分流应为表头电流的499倍，则有：
R=$\frac{2500×100×1{0}^{-6}}{499×100×1{0}^{-6}}$≈5Ω；
（2）由闭合电路欧姆定律可知：
I=$\frac{E}{R+r+{R}_{A}}$
变形可得：
IR=E-I（r+RA），
故可以作出IR-I图象；
根据描点法得出对应的图象如图所示；

则由图象可知，对应的电动势为1.53V，内阻为：r=$\frac{1.53-1.18}{0.05}$-5=2.0Ω
故答案为：（1）并联，5；（2）如图所示；1.53，2.0

点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意认真分析电路，明确闭合电路欧姆定律的应用，注意灵活选择对应的表达式以起到简化的目的．

练习册系列答案
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11．光对被照射物体单位面积上所施加的压力叫光压，也称为辐射压强．1899年，俄国物理学家列别捷夫用实验测得了光压，证实了光压的存在．根据光的粒子性，在理解光压的问题上，可以简化为如下模型：一束光照射到物体表面，可以看作大量光子以速度c连续不断地撞向物体表面（光子有些被吸收，而有些被反射回来），因而就对物体表面产生持续、均匀的压力．
（1）假想一个质量为m的小球，沿光滑水平面以速度v撞向一个竖直墙壁，若反弹回来的速度大小仍然是v．求这个小球动量的改变量（回答出大小和方向）．
（2）爱因斯坦总结了普朗克的能量子的理论，得出每一个光子的能量E=hν，在爱因斯坦的相对论中，质量为m的物体具有的能量为E=mc2，结合你所学过的动量和能量守恒的知识，证明：光子的动量P=$\frac{h}{λ}$（其中，c为光速，h为普朗克恒量，ν为光子的频率，λ为光子的波长）．
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根据上述对太空帆船的了解及所学过的知识，你简单地说明一下，太空帆船设想的可能性及困难（至少两条）．
12．如图所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，电阻都等于定值电阻的阻值R，L是一个自感系数很大的线圈，开关S闭合时两灯都能发光，过一段时间后突然断开开关S，则（　　）
A．只要线圈的自感系数足够大，断开开关S时A灯一定会闪亮一下再逐渐熄灭
B．只要线圈的直流电阻小于灯泡的电阻，断开开关S时A灯一定会闪亮一下再逐渐熄灭
C．只要线圈的直流电阻大于灯泡的电阻，断开开关S时A灯一定会闪亮一下再逐渐熄灭
D．当线圈的直流电阻等于灯泡的电阻，断开开关S时，B灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭
10．以下说法正确的是（　　）
A．牛顿通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去．得出结论：力是改变物体运动的原因
B．卡文迪许利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律--库仑定律，并测出了静电力常量k的值
C．奥斯特最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场
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17．下列说法中正确的是（　　）
A．物体的内能是组成该物体的所有分子热运动能的总和
B．能量的耗散说明自然界的宏观过程有方向性
C．做功和热传递在改变内能上是等效的，但方式上是不同的
D．满足能量守恒定律的物理过程都是自发进行的
E．内能可以转化为机械能
7．如图，光滑斜劈A上表面水平，物体B叠放在A上面，斜面光滑，AB静止释放瞬间，B的受力图是（　　）
A．B．C．D．
14．如图所示为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”实验装置，实验步骤如下：

①把注射器活塞移至注射器满刻度处，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用V-$\frac{1}{p}$图象处理实验数据，得出如图2所示图线．
（1）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢和不能用手握住注射器的封闭气体部分．
（2）如果实验操作规范正确，但如图2所示的V-$\frac{1}{p}$图线不过原点，则V0代表注射器与压强传感器连接部分气体的体积．
（3）小明同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V．在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误．V-$\frac{1}{p}$关系图象应是B．
11．为验证“拉力做功与物体动能改变的关系”，某同学到实验室找到下列器材：长木板（一端带定滑轮）、电磁打点计时器、质量为200g的小车、质量分别为10g、30g和50g的钩码、细线、学生电源（有“直流”和“交流”档）．该同学进行下列操作
A．组装实验装置，如图a所示
B．将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车
C．选用50g的钩码挂在拉线的挂钩P上
D．释放小车，接通打点计时器的电源，打出一条纸带
E．在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带，如图b所示
F．进行数据采集与处理

请你完成下列问题：
（1）进行实验时，学生电源应选择用交流一档（选填“直流”或“交流”）．
（2）该同学将纸带上打的第一个点标为“0”，且认为打“0”时小车的速度为零，其后依次标出计数点1、2、3、4、5、6（相邻两个计数点间还有四个点未画），各计数点间的时间间隔为0.1s，如图b所示．该同学测量出计数点0到计数点3、4、5的距离，并标在图b上．则在打计数点4时，小车的速度大小为0.58m/s；如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力，则在打计数点0到4的过程中，拉力对小车做的功为0.059J，小车的动能增量为0.034J．（取重力加速度g=9.8m/s2，结果均保留两位有效数字）
（3）由（2）中数据发现，该同学并没有能够得到“拉力对物体做的功等于物体动能增量”的结论，且对其他的点（如2、3、5点）进行计算的结果与“4”计数点相似．你认为产生这种实验结果的主要原因有（写出两条即可）
①小车质量没有远大于钩码质量；
②没有平衡摩擦力．
12．今年2月27日江苏有一面包车上掉下一小孩，接着小孩追赶一段距离后无法追上而停止下来．小孩静止时，面包车正以速度v=10m/s保持匀速直线运动且与小孩的距离L=20m，此时，小孩身后x=4m处有一轿车发现状况后以初速度v0=4m/s立即做匀减速直线运动，到达小孩处速度恰好为零，再经△t=6s，轿车司机把小孩接上车后立即从静止开始以加速度a=2.5m/s2做匀加速直线运动追赶前方匀速运动的面包车，若轿车的行驶速度不能超过vm=54km/h．求：
（1）轿车在减速过程的加速度大小；
（2）轿车司机接上小孩后至少需经多长时间才能追上面包车．

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