题目内容

14．磊磊同学打开多用电表的后盖，发现有一节电池，如图1．他想测量该电池的电动势E和内电阻r．现有器材：
电流表（量程300mA，内电阻约有10Ω）；电压表（量程10V，内阻约为20kΩ）；开关一个；导线若干．他没有找到合适的滑动变阻器，但找到了若干个定值电阻．

①磊磊根据现有器材设计实验电路并连接了部分实物，如图1所示，请你用笔画线代替导线把电压接入电路．
②磊磊同学通过更换不同阻值的定值电阻，测得7组U-I的数值，并已将7组数据在图2的U-I图中标出，请你完成图线．由图象可得E=8.95V（保留三位有效数字），r=5.4Ω（保留两位有效数字）．若取图2中的第2、3两组数据来计算E和r，则比用上述图象法测得的电动势偏小，内电阻偏小（填“偏大”或“偏小”）．
③磊磊在测第2、6两组数据时，所用定值电阻阻值较大的第2组．

分析 根据电流表量程由图示多用电表确定电流表分度值，然后读出电流表示数；根据实验电路图连接实物电路图，根据实验要求确定滑片的接法；把坐标系中各点连接起来得到U-I图象；U-I图象与纵轴的交点是电源电动势，图象的斜率等于电源内阻；根据过2、3两点的直线与纵轴交点大小、直线斜率判断用2、3两组数据求出的电动势与内阻与油图象求出的电动势与内阻的关系．

解答 解：①测量电动势和内阻实验只需要将定值电阻与电源、电流表相连，电压表采用要对于电源的外接法测量；连线如图c；
 ②将得出的点用直线相连，注意不能画成折线，如图d；同时注意两端画成虚线；由图可知图象与纵坐标的交点为电源的电动势；故有：E=8.95V（8.85-9.05）；
图象的斜率表示电源的内阻为：r=$\frac{8.95-7.0}{360×1{0}^{-3}}$=5.4Ω（5.2-5.6）；
过2、3两点作直线如图2所示，由图可知，由2、3两组数据求出的电动势与电源内阻均小于由图象求出的电动势与内阻．

③磊磊在测第2、6两组数据时，第6组数据路端电压较小；故说明第6组采用的外电阻小；而第2组路端电压大，故外电阻大；
故答案为：：①连线如图；
②8.95；5.4；偏小；偏小；
③2

点评 电源的U-I图象斜率等于电源内阻；由图象求电源内阻时，一定要注意图象纵坐标轴的起点是否是零，这是容易忽略的地方．

练习册系列答案
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4．如图所示，电源电动势大小为E，内阻大小为r，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中（　　）
A．灯泡L变亮
B．电流表读数变大，电压表读数变小
C．电源的总功率先变大后变小
D．处于电容器C两板间某固定的正点电荷的电势能变大
5．国际单位制中力学的基本物理量可用下列哪一组仪器测量（　　）
A．米尺、天平、秒表B．米尺、测力计、打点计时器
C．量筒、天平、秒表D．米尺、弹簧秤、秒表
2．测量一节干电池的电动势和内阻，完成下列实验要求：

（1）实验所采用的电路图如图甲所示，根据电路图请在如图乙所示的实物图上连线：
（2）如图丙所示，是某同学根据正确的实验得到的数据作出的图线，其中纵坐标U为电压表的示数，横坐标I为电流表的示数，由图可知，被测干电池的电动势为1.4V，内阻为0.67Ω  （保留两位有效数字）
（3）用这种方法测出的电池的电动势E测与真实值比较偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
9．如图所示，当平行板电容器C充电后把电键S断开．设电容器电压为U，电量为Q现只将电容器两板的正对面积减小，则（　　）
A．Q变小B．Q不变C．U不变D．U变大
19．如图所示，匝数为n的正方形线圈abcd的电阻为r，线圈外界电阻R，理想电压表与电阻R并联．线圈ab边和cd边的中点连线OO′恰好位于磁感应强度为B的匀强磁场的边界上．线圈绕OO′轴以角速度ω匀速转动，电压表的是示数为U，下列说法正确的是（　　）
A．电动势的最大值为$\sqrt{2}U$
B．因线圈的面积未知，不能求出磁通量的最大值
C．线圈从图示卫视转过90°的过程中通过电阻R的电荷量为$\frac{\sqrt{2}U}{{R}_{ω}}$
D．线圈从图示位置转到90°位置时，电阻R的瞬时功率为$\frac{2{U}^{2}}{R}$
6．如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验．　若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ．重力加速度为g．
（1）当纸板相对砝码运动时，求砝码所受摩擦力的大小；
（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力大小至少为多少；
（3）本实验中，m1=0.5kg，m2=0.1kg，μ=0.2，砝码与纸板左端的距离d=0.1m，取g=10m/s2．若砝码移动的距离超过l=0.004m，人眼就能感知．为确保实验成功，觉察不出砝码的移动，纸板所需的拉力至少多大？
3．如图a，矩形金属框与平行金属板相连放在光滑的水平面上．金属板长为L，板间距离为d，两板与金属框的长边平行，框内长为2d、宽为d的矩形区域内存在着方向竖直向下的磁场，磁场边沿与金属框各边平行，磁感应强度随时间变化的规律如图b所示．一质量为m电量为q的带正电小球从磁场的一边中点进入磁场，t0时刻离开磁场后恰从金属板的边沿射入两板间，最后又从板的边沿离开两板．求：

（1）小球进入磁场的初速度v0的大小
（2）两金属板间的电场强度的大小
（3）B-t图直线b的斜率的大小．
10．如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异号点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是（　　）
A．A、B两点的电场强度大小相同
B．O点的电场强度为零
C．C点的电势高于D点的电势
D．将电荷从C移到D的过程中，电势能先减少后增加

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