题目内容

14．用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．
A．电压表V1（量程6V、内阻很大）
B．电压表V2（量程3V、内阻很大）
C．电流表A（量程3A、内阻很小）
D．滑动变阻器R（最大阻值　10Ω、额定电流　4A）
E．小灯泡（2A、5W）
F．电池组（电动势E、内阻　r）
G．开关一只，导线若干

实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小．
（1）请将设计的实验电路图在图甲中补充完整．
（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I，U1）、（I，U2 ）标到U-I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E=4.5V、内阻r=1.0Ω．（结果保留两位有效数字）
（3）在U-I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为0.0Ω（结果保留两位有效数字）．

分析 （1）测电源电动势与内阻实验时，电压表测路端电压，随滑动变阻器接入电路阻值的增大，电压表示数增大；灯泡两端电压随滑动变阻器阻值增大而减小；根据电压表示数变化确定各电路元件的连接方式，然后作出实验电路图．
（2）电源的U-I图象与纵轴的交点示数是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻．
（3）由图象求出两图线的交点对应的电压与电流，然后根据闭合电路中内外电压的关系及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值．

解答 解：（1）伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表测流过灯泡的电流，灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小；调节滑动变阻器时，电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小，则V1测路端电压，V2测灯泡两端电压，电路图如图所示．
（2）电源的U-I图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势E=4.5V，电源内阻
r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{4.5V-2.5V}{2.0A}$=1.0Ω．
（3）由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压UL=2.5V，此时电路电流I=2.0A，
电源电动势E=Ir+UL+IR滑，即4.5V=2.0A×1Ω+2.5V+2.0A×R滑，则R滑=0.0Ω．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）4.5；1.0；（3）0.0．

点评 电源的U-I图象与纵轴的交点是电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻，求电源内阻时要注意看清楚纵轴坐标起点数据是多少，否则容易出错．

练习册系列答案
相关题目
4．如图所示，在两个等量负点电荷形成的电场中，O为两点电荷连线中点，a、b是两电荷连线上的两点，c、d是ab中垂线上的两点，acbd为一菱形．若电场强度用E来表示、电势用φ来表示，将一负粒子（不计重力且不影响原电场分布）从c点匀速移动到d点的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．φa一定小于φo，但与φc无法比较
B．Ea一定大于Eo，也一定大于Ec
C．施加在负粒子上的外力一定先减小后增大
D．负粒子的电势能一定先增大后减小
5．如图所示，半径分别为R=1m，r=0.5m的甲、乙两圆形轨道放置在同一竖直面内，斜面与水平轨道由一小段圆弧轨道相连，两圆形轨道之间由一个水平轨道CD相连，小球与CD段间的动摩擦因数为μ=0.25，其余各段均光滑，现有一小球从光滑斜面上的A点由静止释放，那么：
（1）为了是小球能通过甲轨道的最高点，A点离水平轨道CD的高度H至少为多少？
（2）若小球以第（1）问中所求的最小高度由静止从A点滑下，要是小球能到达乙轨道的最高点而做完整的圆周运动，CD段的长度应满足什么条件？
2．有一个铜环和一个木环，它们的形状、尺寸相同．用两块同样的条形磁铁以同样的速度，将N极垂直圆环平面分别插入铜环和木环中，则同一时刻这两环的磁通是（　　）
A．铜环磁通大B．木环磁通大
C．两环磁通一样大D．两环磁通无法比较
9．回旋加速器的高频电源是一个LC振荡器，加速器的磁感应强度为B，被加速的粒子电荷量为q，质量为m，那么LC振荡电路中自感系数L和电容C的乘积应为何值？若原来加速质子，后改为加速α粒子，则LC振荡器的电容器的电容C该如何调节（自感系数L不变）？
19．铀核可以发生衰变和裂变，铀核的（　　）
A．衰变和裂变都能自发发生
B．衰变和裂变都不能自发发生
C．衰变能自发发生而裂变不能自发发生
D．衰变不能自发发生而裂变能自发发生
6．重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束，其束流强度为1.2×10-5A，则在1s内发射的重离子个数为（e=1.6×10-19C）（　　）
A．3.0×1012B．1.5×1013C．7.5×1013D．3.75×1014
3．如图所示，质量m=2.0kg的物体以初速度v0=5.0m/s水平向右滑上逆时针匀速转动的传送带左端．传送带右端与平台MN平滑相连．平台左侧部分MP区域宽度S，物体通过此区域时将额外受到一水平向左、大小为12N的恒力F．已知传送带长度L=2.25m，物体与传送带、平台MN见的动摩擦因数均为0.2，g=10m/s2．求：
（1）物体运动到M端时速度v的大小；
（2）要使物体在MP区域减速过程未滑离MP区域，则宽度S至少多长？
（3）讨论恒力F所做的功WF与MP区域宽度S的取值关系．
1．以下关于物理学史和物理学方法的叙述正确的是（　　）
A．库仑在研究电荷之间相互作用时提出了“电场”的概念
B．1831年法拉第首先发现了电磁感应现象
C．电流强度的概念是由I=$\frac{U}{R}$采用比值法定义的
D．用质点来代替实际物体的研究方法是等效替代法

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网