题目内容

【题目】某同学要测定一电源的电动势E和内阻r,实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I表示),一只电阻箱(阻值用R表示),一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。

(1)该同学设计实验的原理表达式是E=________(用r、I、R表示)。

(2)该同学在闭合开关之前,应先将电阻箱调到________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”),实验过程中,将电阻箱调至如图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω。

(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的-R图象,则由图象可求得,该电源的电动势E=______V,内阻r=________Ω。(结果均保留两位有效数字)

【答案】I(R+r) 最大值 21 6.3(6.1~6.4) 2.5(2.4~2.6)

【解析】

(1)[1]根据闭合电路欧姆定律,该同学设计实验的原理表达式是E=I(R+r)

(2)[2]根据实验的安全性原则,在闭合开关之前,应先将电阻箱调到最大值

[3]根据电阻箱读数规则,电阻箱接入电路的阻值为2×10Ω+1×1Ω=21Ω

(3)[4][5]由E=I(R+r)可得

图像斜率等于

得

由于误差(6.1~6.4)V均正确,图像的截距

得

由于误差(2.4~2.6)均正确

练习册系列答案
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【题目】如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。

(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是____。

A.重物选用质量和密度较大的金属锤

B.两限位孔在同一竖直面内上下对正

C.精确测量出重物的质量

D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物

(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_____。

A.OA、AD和EG的长度 B.OC、BC和CD的长度

C.BD、CF和EG的长度 D.AC、BD和EG的长度

(3)已知当地重力加速度为9.80m/s2,甲组同学所用重物的质量为m=1.0kg,得到纸带如下图,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为_____J,重力势能的减少量为_____J,利用该装置可以测量重锤下落的加速度a=_____m/s2。(计算结果保留三位有效数字)

(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确_____________________________。

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