题目内容

20．某同学在做测电池的电动势和内阻的实验中，采用了如图甲所示的电路图，保护电阻R0为2Ω，

请回答下列问题：
（1）请按照电路图，在图乙中连接实物图．
（2）该同学正确的连接了电路后，发现闭合电键S后，电流表的示数为零，电压表的示数不为为零；接下来，该同学用多用电表的电压档检查电路，把两个表笔分别接在b、c和c、e及a、d时，示数均为零；接在d、e时，示数与电压表示数相同，各个接线柱均未接错，且接触良好，各接线之间也并未发生短路，由此可推断故障原因就是de之间断路．
（3）热除故障后，该同学顺利完成实验，测得六组实验数据，如表所示
U/V1.201.101.000.800.700.60
I/A0.100.140.170.230.270.30
根据数据在坐标图丙上画出U-I图线，并回答该电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.90Ω（均保留两位有效数字）

分析 （1）根据实验原理图按照实物图的连接要求连线即可得出实物图；
（2）电路故障有两种：断路或短路，电路断路时，电路电流为零；闭合开关，电流表几乎没有示数，说明电路断路；
电压表指针明显偏转，说明电压表有示数较大，电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路，则电路故障是与电压表并联的电阻断路；
（3）应用描点法作出图象，根据电源的U-I图象求出电源电动势与内阻；

解答 解：（1）根据原理图得出实物如图所示；
（2）接通电键后，电压表的示数不为零、电流表的示数为零，说明电路存在断路，用电压表检查电路：把两表笔分别接b、c，分别接b、d和分别接b、e时，多用电表示数均为零，说明b、e不存在断路，把两表笔分别接e、f和分别接d、f时，多用电表示数均与电压表示数相同，说明ef间存在断路，各接线柱处的连接均接触良好．由此推断故障原因应是：ef导线断路．
（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，图象如图所示，

由图示U-I图象可知，电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是1.46，则电源电动势E=1.5V，
电源内阻：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.5-1}{0.55}$≈0.90Ω； 
故答案为：（1）如图所示；
（2）如图；1.5；0.90．

点评 本题考查了电路故障分析、作图象、求电源电动势与内阻等问题，要掌握描点法作图的方法，电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．

练习册系列答案
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关于加速度，下列说法正确的是（ ）

A．加速度就是增加的速度

B．加速度是描述速度变化大小的物理量

C．加速度大表示速度变化快

D．加速度的方向和速度方向是相同的
11．如图所示，在高空中有四个小球，在同一位置同时以初速度v0分别向上、向下、向左、向右被抛出，不计空气阻力，经过1s后（小球未落地），四个小球在空中的位置构成的正确图形是（　　）
A．B．C．D．
8．一列简谐横波某时刻的波形如图甲、图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象；关于图乙是图甲中K、L、M、N哪个质点的振点图象，下列判断正确的是（　　）
A．若波沿x轴负方向传播，则是K点
B．若波沿x轴正方向传播，则是L点
C．若图甲中质点L是向上振动，则是M点
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15．如图所示，xOy为空间直角坐标系，真空中有一以原点为圆心的圆形磁场区域，半径为x0，磁场垂直纸面向里．在x＞x0的区域存在平行x轴，沿-x方向的匀强电场，电场强度为E，M点为磁场边界与+y轴的交点，该点有一α粒子源不断辐射出α粒子，在纸面内从M点以相同的速率v，沿不同方向射入磁场，发现沿-y方向射入磁场的α粒子穿出磁场进入电场后，速度减小到0．已知α粒子的质量为m，电荷量为+q．（α粒子重力不计） 
（1）求圆形磁场区域中磁感应强度的大小；
（2）由M点沿-y方向射入磁场的α粒子，穿出磁场进入电场后，返回再次穿出磁场，求该粒子从M点开始到再次出磁场时所运动的路程；
（3）沿与-y方向成60°角射入的α粒子，最终将从磁场边缘的N点（图中未画出）穿出，求N点的坐标和粒子从M点运动到N点的总时间．
5．如图所示，O为半圆形玻璃砖cde的圆心，一束很细的复色光沿fO方向从O点射入玻璃砖，经半圆形玻璃砖折射后照射到右边的光屏上形成a，b两束光，则（　　）
A．b光在玻璃砖的速度大于a光
B．在玻璃中a、b光子的能量比b光子的能量小
C．分别用a、b两束光照射某种金属产生光电子的最大初动能相同
D．现保持复色光的方向不变，使玻璃砖绕O点沿顺针方向转动，则a光最先在界面cde发生全反射
12．利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图象，某同学在一次实验中得到的运动小车的v-t图象如图所示，由此可以知道（　　）
A．小车做曲线运动B．小车先做加速运动，后做减速运动
C．小车运动的最大速度约为1.0m/sD．小车的最大位移约为0.8 m
9．现要测定木块与长木板之间的动摩擦因数，给定的器材如下：一倾角可以调节的长木板（如图）、木块、计时器一个、米尺．
（1）请填入适当的公式，完善以下实验步骤：
①让木块从斜面上方一固定点D从静止开始下滑到斜面底端A处，记下所用的时间t
②用米尺测量D与A之间的距离s，则木块的加速度a=$\frac{2s}{{t}^{2}}$
③用米尺测量长木板顶端B相对于水平桌面CA的高度h和长木板的总长度l．设木块所受重力为mg，木块与长木板之间的动摩擦因数为μ，则木块所受的合外力F=mg$（\frac{h}{l}-μ\frac{\sqrt{{l}^{2}-{h}^{2}}}{l}）$
④根据牛顿第二定律，可求得动摩擦因数的表达式μ=$\frac{h-\frac{2sl}{g{t}^{2}}}{\sqrt{{l}^{2}-{h}^{2}}}$，代入测量值计算求出μ的值
⑤改变长木板的倾角（或长木板顶端距水平桌面的高度），重复上述测量和计算
⑥求出μ的平均值
（2）在上述实验中，如果用普通的秒表作为计时器，为了减少实验误差，某同学提出的以下方案中可行的是：C
A．选用总长度l较长的木板
B．选用质量较大的木块
C．使木块从斜面开始下滑的起点D离斜面底端更远一些
D．使长木板的倾角尽可能大一点．
7．某课题研究组为了研究某种导电材料的导电规律，他们用该导电材料制作成线状元件Z进行实验，测出元件Z中对应的电流、电压的数值．实验记录数据如表所示：
U/V01.62.23.13.84.45.46.0
I/A00.200.400.801.201.602.403.00
①由表中数据可知他们选用的是图1所示中的哪个电路进行实验？答A．

②根据表中数据，试在图（2）中绘出元件Z的伏安特性曲线；由此可知，该元件的电阻随电流增大而减小．（选填“增大”、“不变”或“减小”）
③按照正确的电路图，连接图（3）中的实物图，且要求关闭和后，元件Z上的电压最小．

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