题目内容
8．某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等．
（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图1（a）所示，读数为10Ω，据此应选择图1中的b（填“b”或“c”）电路进行实验．
（2）连接所选电路，闭合S，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐增大（填“增大”或“减小”），依次记录电流及相应的电压，将元件X换成元件Y，重复实验．
（3）图2（a）是根据实验数据作出的U-I图线，由图可判断元件Y（填“X”或“Y”）是非线性元件．
（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图2（b）所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00V，断开S2，读数为1.00V，利用图2（a）可算得E=3.2V，r=0.50Ω（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）．
分析 （1）电阻的大小等于表盘的读数乘以倍率．根据元件X的电阻大小确定电流表的内外接．
（2）先分析电路的连接方式即串联，然后根据滑动变阻器的正确使用方法进行分析．
（3）根据图象得特点判断元件是否是非线性元件；
（4）根据闭合电路欧姆定律列出等式求解电动势E和内阻r．
解答 解：（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图（a）所示，读数为10Ω．
元件X的电阻远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择图b所示实验电路．
（2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，并联支路电压增大，电流表的示数逐渐增大；
（3）由图象可知，X电阻不变化；而Y所示电阻随电压的变化而变化，则可判断元件Y是非线性元件；
（4）根据U-I图线得出元件X的电阻R=$\frac{3}{0.3}$=10Ω；
闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V，
根据闭合电路欧姆定律列出等式
E=3+$\frac{3}{10}$×r
E=1+$\frac{1}{10}$×（r+21）
解得：E=3.2V．r=0.50Ω
故答案为：（1）10，b；（2）增大；（3）Y；（4）3.2，0.50
点评 解答本题应知道串联电路中电阻、电流和电压的关系，会正确使用滑动变阻器，会根据欧姆定律判断电压表和电流表示数的变化．
同时解题的关键在于能掌握滑动变阻器分压式和限流式的区别，电流表内外接的区别，以及会通过图线求解电源的电动势和内阻．
练习册系列答案
第1卷单元月考期中期末系列答案
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10．实验研究表明降落伞所受的阻力与速度v、伞的半径r，空气密度ρ等因素有关，下面几个有关阻力的表达式可能正确的是（式中K为比例常数，无单位）（ ）
| A． | Kv2r3ρ | B． | Kv2r2ρ | C． | Kv2r4ρ | D． | Kvr2ρ |
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3．某班物理小组计划用一台具有摄像功能的数码相机来研究弹簧做功的规律．该小组设计的装置如图甲所示，光滑水平桌面离地高度为H=0.8m，轻质弹簧左端固定于竖直挡板上，挡板到桌面右端的距离恰好等于弹簧的原长．
实验时将一质量为m=200g的小滑块（可视为质点）置于被压缩弹簧的右端，释放后小滑块在弹力的作用下向右运动，并离开桌面做平抛运动（不计空气阻力），用数码相机将滑块运动过程拍成视频，改变滑块的释放位置再拍，获得多个视频，每个视频都是由相同时间间隔的照片连贯而成，通过电脑将这些照片按时间顺序制作成频闪照片（如图乙所示），筛选出5张频闪照片，用刻度尺测得照片中的桌面离地高度h=50.0mm，再测出5张照片中的x和s，记录到下表中．取重力加速度g=10m/s2．
（1）分析图乙中滑块的位置分布规律，可知该相机每秒能拍摄15张照片．
（2）根据表中数据在答题卡相应坐标图（如图丙）中画出s-x图象．
（3）若测得s-x图象的斜率为k，则弹簧对滑块的功W可以表示成C
A．W=$\frac{{mgk_{\;}^2}}{4h}{x^2}$ B．W=$\frac{{mg{H^2}k_{\;}^2}}{{4{h^2}}}{x^2}$ C．W=$\frac{{mgHk_{\;}^2}}{{4{h^2}}}{x^2}$ D．W=$\frac{1}{2}k{x^2}$．
实验时将一质量为m=200g的小滑块（可视为质点）置于被压缩弹簧的右端，释放后小滑块在弹力的作用下向右运动，并离开桌面做平抛运动（不计空气阻力），用数码相机将滑块运动过程拍成视频，改变滑块的释放位置再拍，获得多个视频，每个视频都是由相同时间间隔的照片连贯而成，通过电脑将这些照片按时间顺序制作成频闪照片（如图乙所示），筛选出5张频闪照片，用刻度尺测得照片中的桌面离地高度h=50.0mm，再测出5张照片中的x和s，记录到下表中．取重力加速度g=10m/s2．
| 频闪照片序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| x/mm | 4.0 | 8.0 | 12.0 | 16.0 | 18.0 |
| s/mm | 32.0 | 64.2 | 95.9 | 128.6 | 143.3 |
（2）根据表中数据在答题卡相应坐标图（如图丙）中画出s-x图象．
（3）若测得s-x图象的斜率为k，则弹簧对滑块的功W可以表示成C
A．W=$\frac{{mgk_{\;}^2}}{4h}{x^2}$ B．W=$\frac{{mg{H^2}k_{\;}^2}}{{4{h^2}}}{x^2}$ C．W=$\frac{{mgHk_{\;}^2}}{{4{h^2}}}{x^2}$ D．W=$\frac{1}{2}k{x^2}$．
13．
如图所示，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成θ=37°的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面里，滑环B恰好不能下滑，滑环和杆间动摩擦因数μ=0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A和滑环B的质量之比为（ ）
如图所示，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成θ=37°的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面里，滑环B恰好不能下滑，滑环和杆间动摩擦因数μ=0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A和滑环B的质量之比为（ ）| A． | $\frac{7}{5}$ | B． | $\frac{5}{7}$ | C． | $\frac{13}{5}$ | D． | $\frac{5}{13}$ |
20．
如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用电阻为3Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用（两个变压器均为理想变压器）．对整个送电过程，下列说法正确的是（ ）
如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用电阻为3Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用（两个变压器均为理想变压器）．对整个送电过程，下列说法正确的是（ ）| A． | 输电线上的损失功率为300 W | B． | 升压变压器的匝数比为1：100 | ||
| C． | 输电线上的电流为100 A | D． | 降压变压器的输入电压为4 700 V |
18．
如图所示，a、b是两颗质量相同的绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）．下列说法中正确的是（ ）
如图所示，a、b是两颗质量相同的绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）．下列说法中正确的是（ ）| A． | 地球对a、b万有引力的大小之比 4：1 | |
| B． | a、b的线速度大小之比是$\sqrt{2}$：1 | |
| C． | a、b的角速度大小之比是3$\sqrt{6}$：4 | |
| D． | a、b的向心加速度大小之比是9：4 |