题目内容

【题目】某物理课外活动小组学习了测量电源的电动势和内阻后,自制了一个橙子电池组,将该电池组接在铭牌为“1.5V,0.3A”的小灯泡上,发现小灯泡不亮,用多用电表粗测该电池组电动势约为1.5V,流过灯泡的电流约为2mA。为了进一步研究小灯泡不亮的原因,该活动小组设计了如图所示的实验电路,并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻,请协助完成实验。

(1)除了开关和导线等基本器材外,同学们还准备了以下器材:

A.电压表(0~3V) B.电压表(0~15V)

C.电流表(0~3.0mA) D.电流表(0~0.6A)

E.电阻箱(0~99.9Ω) F电阻箱(0~9999.9Ω)

实验中电压表应选用_____;电流表应选用_____;电阻箱应选用______。(均填选项字母)

(2)闭合开关S1和,调节电阻箱并记录电阻箱的示数、电流表的示数和电压表的示数,由此可知电流表的电阻为______(用上述量表示)。

(3)闭合开关S1和,调节R,仅读出电流I和电压U,并测出多组数据,作出U-I图线可得出电池组的电动势和内阻,此种办法测量的电动势与真实值相比______(填“偏小”、“相等”或“偏大”)。

(4)断开S1闭合,仅由多组电流表的示数和电阻箱的示数R,运用实验数据作出图线为一条倾斜的直线,且该直线的斜率为k,纵截距为b,则该电池组的电动势为_____,内阻为_____(用k、b、表示)。

【答案】A C F 偏小

【解析】

(1)[1][2][3]用多用电表粗测该电池组电动势约为1.5V,流过灯泡的电流约为2mA,实验中电压表应选用A;电流表应选用C;为了增大电阻的调节范围,减小误差,电阻箱应选用F

(2)[4]由实物图可知,电流表与电阻箱串联后与电压表并联,则由欧姆定律可知

(3)[5]由图示可知,由于电压表分流作用,电流表测量值偏小,当外电路短路时,电流测量值等于真实值,电源的U-I图像如图所示

由图像可知,电动势测量值小于真实值

(4)由闭合电路欧姆定律可知

变形可得

根据图像可知

,

则

,

练习册系列答案
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【题目】二十世纪初,卢瑟福进行粒子散射实验的研究,改变了人们对原子结构的认识。

(1)如图1所示,有两个粒子均以速度射向金原子,它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图1中分别画出两个粒子此后的运动轨迹示意图;

(2)如图2所示,一个粒子以速度射向金原子,速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原子的作用,可将粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明粒子与金原子核作用后速度的大小和方向;

(3)实验发现,绝大多数粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但有极少数粒子发生了大角度偏转(超过90°)。卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型。为了研究问题的方便,可作如下假设:

①将粒子视为质点,金原子视为球,金原子核视为球体;

②金箔中的金原子紧密排列,金箔厚度可以看成很多单原子层并排而成;

③各层原子核前后不互相遮蔽;

④大角度偏转是粒子只与某一层中的一个原子核作用的结果。如果金箔厚度为L,金原子直径为,大角度偏转的粒子数占总粒子的比例为,且。

a.请估算金原子核的直径;

b.上面的假设做了很多简化处理,这些处理会对金原子核直径的估算产生影响。已知金箔的厚度约,金原子直径约,金原子核直径约。请对“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”这一假设的合理性做出评价。

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