题目内容

2．用以下仪器，尽可能精确地测量待测电阻Rx的阻值：
A、电动势约2V左右、内阻r＜1Ω的电源一个
B、内阻Rv=30kΩ，刻度如下图的电压表一个
C、开关一个；
D、电阻在10kΩ～20kΩ范围内的待测电阻Rx一个
E、导线若干条．
（1）电压表的满偏电流Ig=1×10-4A．
（2）在画出必要的测量待测电阻Rx阻值的实验电路图．
（3）实验中要直接测量的物理量有（注明每个物理量的意义和符号）电压表直接接电源时的示数U1；电压表和待测电阻串联后接电源时的示数U2．
（4）待测电阻Rx的表达式为：Rx=$\frac{{（{U_1}-{U_2}）{R_V}}}{U_2}$．

分析 （1）电压表的满偏电流Ig=$\frac{{U}_{g}}{{R}_{g}}$．
（2）由于待测电阻的电阻值比较大，约为电压表内阻的一半，可以根据串联电路的分压原理，分别测出它们的电压．
（3）实验中要把待测电阻与电压表串联，所以待测电阻上分担的电压为电源的电动势与电压表示数的差，所以需要测量的物理量有电源的电动势（电压表直接接电源时的示数U1）和串联时电压表的电压；
（4）根据串联电路的分压原理，分别测出它们的电压，即可计算出待测电阻的电阻值．

解答 解：（1）根据部分电路的欧姆定律得：${I}_{g}=\frac{{U}_{g}}{{R}_{g}}=\frac{3V}{30kΩ}=1×1{0}^{-4}$A
（2）由于待测电阻的电阻值比较大，约为电压表内阻的一半，可以根据串联电路的分压原理，分别测出它们的电压．所以串联时的电路如图：

（3）实验中要把待测电阻与电压表串联，所以待测电阻上分担的电压为电源的电动势与电压表示数的差，所以需要测量的物理量有电源的电动势（电压表直接接电源时的示数U1）和串联时电压表的电压U2；
（4）根据串联电路的分压原理得：$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{R}_{x}}=\frac{{U}_{2}}{{R}_{V}}$，所以${R}_{x}=\frac{（{U}_{1}-{U}_{2}）{R}_{V}}{{U}_{2}}$
故答案为：（1）1×10-4A
（2）如图：
（3）电压表直接接电源时的示数U1；电压表和待测电阻串联后接电源时的示数U2
（4）$\frac{{（{U_1}-{U_2}）{R_V}}}{U_2}$

点评 该题中，没有把电压表作为理想电压表使用，而是把电压表当做能够显示电压的定值电阻使用．该种用法较少，一定要牢记这种用法．

练习册系列答案
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20．如图所示，劲度数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0．物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．则（　　）
A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动
B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为$\frac{k{x}_{0}}{m}$+μg
C．物体做匀减速运动的时间为2$\sqrt{\frac{{x}_{0}}{μg}}$
D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmg（x0-$\frac{μmg}{k}$）
13．如图所示，质量为M=1kg的平板小车的左端放着一个质量为m=3kg的小铁块，铁块和小车之间的动摩擦因数为μ=0.5．开始时，小车和铁块一起以速度v=3m/s在光滑水平地面上向右运动，之后小车与墙壁发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后小车原速率反向弹回．车身足够长，使得铁块不会与墙相碰，也不会从车上落下（g取10m/s2）．求：
（1）小车碰撞后，小车的右端与墙之间的最大距离s1及小车的最小长度；
（2）小车和墙相碰后所通过的总路程．
10．（1）测某金属丝的电阻率，为了精确的测出金属丝的电阻，需用欧姆表对金属丝的电阻粗测，如图是分别用欧姆档的“×1档”（图a）和“×10档”（图b）测量时表针所指的位置，则测该段金属丝应选择×1档（填“×1”或“×10”），该段金属丝的阻值约为7Ω．

（2）所测金属丝的直径d如图c所示，d=1.750mm；接入电路金属丝的长度L如图d（金属丝的左端与零刻度线对齐）所示，L=98.02cm．
（3）为了更精确的测量该段金属丝的电阻，实验室提供了如下实验器材：
A．电源电动势E（3V，内阻约1Ω）
B．电流表A1（0～0.6A，内阻r1约5Ω）
C．电流表A2（0～10mA，内阻r2=10Ω）
D．电压表V（0～15V，内阻约3kΩ）
E．定值电阻R0=250Ω
F．滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流1A）
G．滑动变阻器R2（0～150Ω，额定电流0.3A）
H．开关，导线若干
请根据你选择的实验器材在如图e的虚线框内画出实验电路图并标明所选器材的字母代号．
（4）若所选电表A1、A2的读数分别用I1、I2表示，根据你上面所设计的实验电路，所测金属丝的电阻的表达式为R=$\frac{{I}_{2}（{R}_{0}+{r}_{2}）}{{I}_{1}-{I}_{2}}$，若所测电阻值为R，所测金属丝电阻率的表达式为ρ=$\frac{π{d}^{2}R}{4L}$（用R、L、d表示）．
17．如图，导线ab、cd跨接在电阻不计，足够长光滑的导轨上，ab的电阻为2R，cd电阻为R，整个装置放置于匀强磁场中．当cd在外力F1作用下，匀速向右运动时，ab在外力F2的作用下保持静止．则F1、F2及两导线的端电压Uab、Ucd的关系为（　　）
A．F1＞F2B．F1=F2C．Uab＞UcdD．Uab=Ucd
7．某物体沿水平方向运动，其v-t图象如图所示，规定向右为正方向，下列判断正确的是（　　）
A．在0～1s内，物体做曲线运动
B．在1～2s内，物体向左运动，且速度大小在减小
C．在1～3s内，物体的加速度方向向右，大小为4 m/s2
D．在3s末，物体处于出发点右方
14．某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.3kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装；

③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器．
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示．

请你分析纸带数据，回答下列问题（计算结果取两位有效数字）：
（1）小车的整个运动过程依次是：变加速 （选填匀加速或变加速）、匀速、匀减速；
（2）该电动小车运动的最大速度为1.5m/s；
（3）小车是在DE段关闭电源；
（4）该电动小车被关闭电源后加速度大小为2m/s2；
（5）该电动小车的额定功率为0.90W．
11．下列说法不正确的是（　　）
A．核聚变反应方程${\;}_{2}^{1}$H+${\;}_{3}^{1}$H→${\;}_{4}^{2}$He+${\;}_{0}^{1}$n中，${\;}_{0}^{1}$n表示中子
B．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少3个
C．太阳内部发生的核反应是热核反应
D．机场、车站等地进行安全检查时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了γ射线较强的穿透能力
12．火车通过铁轨之间的缝隙时，车轮会产生上下震动，为了使车厢保持平稳，在车厢和车轮之间装有支撑弹簧，如图所示，假设车轮上下震动时，车厢在竖直方向没有运动，弹簧质量不计，则下列说法正确的是（　　）
A．车轮向上震动时，车轮的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能
B．车轮向上震动时车轮的动能转化为车轮的重力势能和弹簧的弹性势能
C．车轮向下震动时，弹簧的弹性势能转化为车轮的动能和重力势能
D．车轮向下震动时，车轮的重力势能转化为弹簧的弹性势能和车轮的动能

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