题目内容
10．
现有以下器材：电流表A（量程0.6A、内阻rA=0.5Ω），
电阻箱R（量程99.99Ω）待测电阻Rx，
直流电源（电动势E和内阻r待测），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．
某探究实验小组设计如图甲所示的实验电路，用来测定待测电阻的阻值Rx、直流电源的电动势E和内阻r．
（1）按图甲所示的电路，将图乙所示的实物图连线补画完整．
（2）测量电阻Rx的阻值
①将开关S1闭合、开关S2接a，读出电流表的示数I1；
②保持开关S1闭合，将开关S2接b，调节电阻箱R的阻值，使得电流表的示数也为I1，此时电阻箱的阻值R=4.00Ω，则Rx=4Ω．
（3）测电源的电动势E和内阻r将开关S1闭合、开关S2接b，调节电阻箱R的阻值，记下电流表的示数I，得到若干组 R、I的数据（见表），请在图丙所示的坐标纸上作出$\frac{1}{I}$-R的图象，并根据图象求得电动势E=3.1V，内阻r=2.0Ω（保留两位有效数字）．
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| R/Ω | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 |
| I/A | 0.59 | 0.38 | 0.29 | 0.24 | 0.18 |
| A-1 | 1.7 | 2.6 | 3.5 | 4.2 | 5.4 |
分析 （1）由原理图可知，电路中采用了单刀双掷开关，注意开关的接法；
（2）由过程可知实验的原理，由原理可得出当电流相等时，电阻箱的读数等于待测电阻的阻值；
（3）由表中数据可得出图象，由闭合电路欧姆定律可得出关于电流和电阻的表达式，由图象及表达式可得出图象的斜率及截距含；
解答 解：（1）由原理图可知开关S2的连接方式，按原理图将各点连接即可；注意连线要接在接线柱上；导线不能交叉；
（2）由题意可知，本实验是利用两次分别接电阻箱及待测电阻，若两次电流表示数相等，则说明两电阻相等，故说明待测电阻的阻值为4Ω；
（3）由表格中数据利用描点法将各点描在坐标轴中，注意直线应过尽量多的点，如不能，则让点均匀分布在直线两则；故答案如图所示：
由原理图可知，电路中只有滑动变阻器接入电路，故由闭合电路欧姆定律可知：
I=$\frac{E}{R+r+0.5}$
故$\frac{1}{I}$=$\frac{r+0.5}{E}+\frac{R}{E}$
由数学知识可知，图象与纵坐标的交点等于$\frac{r+0.5}{E}$；图象的斜率表示$\frac{1}{E}$；
由图可知，b=0.8；k=$\frac{5.6-1.7}{15-3}$=$\frac{39}{120}$
即：E=3.1V（3.0-3.3均可），r=2.0Ω（1.9-2.4均可）
故答案为：（1）如下图所示：
（2）4；
（3）3.1；2.0
点评 本题中注意理解电路的接法，注意在测电动势和内电阻时电流表内阻是不能忽略的；同时注意根据电路及题目要求列出正确的表达式，是求出电动势和内电阻的关键．
练习册系列答案
相关题目
1．某同学用如图1所示电路测量多用电表的内阻和内部电池的电动势．
①多用电表右侧表笔为黑表笔（填红表笔或黑表笔）．将多用电表选择旋钮调至欧姆挡“×1”，将红黑表笔短接，调节调零旋钮，使指针指在右侧满刻度处．
②移动滑动变阻器R的触头，分别读出五组电压表（内阻较大，可视为理想表）和欧姆表示数U、R，并将计算得出的$\frac{1}{U}$、$\frac{1}{R}$记录在表格中，其中第四次测量时欧姆表的示数如图3，其阻值为30Ω．在图2坐标纸上作出$\frac{1}{U}$--$\frac{1}{R}$图线．
③根据图线得到多用表内部电池的电动势为1.50V，多用电表欧姆挡“×1”时内电阻为16.0Ω．（结果保留三位有效数字）
④若改用已使用较长时间的多用表（电池电动势变小，内阻变大），但仍能调零后测电阻，其测得电阻R值与原来相比偏大．（填偏大、不变或偏小）
①多用电表右侧表笔为黑表笔（填红表笔或黑表笔）．将多用电表选择旋钮调至欧姆挡“×1”，将红黑表笔短接，调节调零旋钮，使指针指在右侧满刻度处．
②移动滑动变阻器R的触头，分别读出五组电压表（内阻较大，可视为理想表）和欧姆表示数U、R，并将计算得出的$\frac{1}{U}$、$\frac{1}{R}$记录在表格中，其中第四次测量时欧姆表的示数如图3，其阻值为30Ω．在图2坐标纸上作出$\frac{1}{U}$--$\frac{1}{R}$图线．
| $\frac{1}{U}$ | 2.50 | 1.70 | 1.25 | 1.00 | 0.80 |
| $\frac{1}{R}$ | 0.18 | 0.10 | 0.06 | 0.02 |
④若改用已使用较长时间的多用表（电池电动势变小，内阻变大），但仍能调零后测电阻，其测得电阻R值与原来相比偏大．（填偏大、不变或偏小）
18．
如图所示，木块A质量为1kg，木块B的质量为4kg，叠放在水平地面上，AB间的最大静摩擦力为1N，B与地面间的动摩擦因数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持AB相对静止的条件是F不超过（g=10m/s2）（ ）
如图所示，木块A质量为1kg，木块B的质量为4kg，叠放在水平地面上，AB间的最大静摩擦力为1N，B与地面间的动摩擦因数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持AB相对静止的条件是F不超过（g=10m/s2）（ ）| A． | 10N | B． | 5N | C． | 4N | D． | 1N |
5．我国物理学家丁敏荣获2014年度国家科学技术奖，主要表彰他对我国氢弹制造和爆炸做出了突出的贡献，下列属于氢弹爆炸时的核反应方程是（ ）
| A． | ${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{4}^{9}$Be→${\;}_{6}^{12}$C+${\;}_{0}^{1}$n | |
| B． | ${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{13}^{27}$Al→${\;}_{15}^{30}$P+${\;}_{0}^{1}$n | |
| C． | ${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$He→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n | |
| D． | ${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{7}^{14}$N→${\;}_{8}^{17}$O+${\;}_{1}^{1}$H |
15．
如图所示，一单匝矩形金属线圈ABCD在匀强磁场中绕转轴OO′匀速转动．转轴OO′过AD边和BC边的中点．若从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系可以表示为Φ=0.1cos20πt（Wb），时间t的单位为s．已知矩形线圈电阻为2.0Ω．下列说法正确的是（ ）
如图所示，一单匝矩形金属线圈ABCD在匀强磁场中绕转轴OO′匀速转动．转轴OO′过AD边和BC边的中点．若从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化关系可以表示为Φ=0.1cos20πt（Wb），时间t的单位为s．已知矩形线圈电阻为2.0Ω．下列说法正确的是（ ）| A． | 线圈中电流的有效值约为3.14A | |
| B． | 穿过线圈的磁通量的最大值为0.1$\sqrt{2}$Wb | |
| C． | 在任意1s时间内，线圈克服安培力所做的功约为9.86 J | |
| D． | 在任意1s时间内，线圈中电流的方向改变10次 |
2．
压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如甲图所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一质量为m的物体，升降机静止时电流表示数为I0．某过程中电流表的示数如乙图所示，则在此过程中（ ）
压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如甲图所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一质量为m的物体，升降机静止时电流表示数为I0．某过程中电流表的示数如乙图所示，则在此过程中（ ）| A． | 物体处于失重状态 | B． | 物体处于超重状态 | ||
| C． | 升降机一定向上做匀加速运动 | D． | 升降机一定向下做匀减速运动 |
19．质量分别为M和m的物块形状大小均相同，将它们通过轻绳和光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子在各处均平行于倾角为α的斜面，M恰好能静止在斜面上，不考虑M、m与斜面之间的摩擦．若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放M，斜面仍保持静止．则下列说法正确的是（ ）
| A． | 轻绳的拉力等于Mg | B． | 轻绳的拉力等于mg | ||
| C． | M运动加速度大小为（1-sinα）g | D． | M运动加速度大小为$\frac{M-m}{M}$g |
“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．