题目内容
20．某兴趣小组设计了一个同时能测量电源电动势E及两定值电阻R1和R2阻值的电路，如图所示．实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0-99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．
（1）先测电阻R1的阻值，请将甲同学的操作补充完整：
A．闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1
B．保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，读出电压表的示数U2．
C．则电阻R1的表达式为R1=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{U}_{1}}{R}_{0}$．
（2）甲同学已经测得电阻R1=6.23Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值．该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图线，则电源电动势=1.67V，电阻R2=1.10Ω（保留三位有效数字）．
分析 （1）将开关S2切换到a，读出其示数R和对应的电压表示数U1，从而求出电路中的电流，保持电阻箱电阻不变，将开关S2切换到b，读出电压表的示数U2．通过闭合电路欧姆定律求出则电阻R1的表达式．
（2）结合闭合电路欧姆定律得出电压表读数的倒数与电阻箱电阻倒数的关系，由数学规律可求得电源的电动势和内阻．
解答 解：（1）控制电流不变，则电路中的电阻不变，根据串联电路的规律可得出电阻R1的表达式；故第二步应为将S2切换到b，调节电阻箱，读出电压表的示数U2．因电路中电流I相同，两次测量时电路电阻相等，由欧姆定律可求得：
R1=$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{U}_{1}}{R}_{0}$；
（2）在闭合电路中，电源电动势为：
E=U+I（r+R1）=U+$\frac{U}{R}$（r+R1），
变形得：
$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r+{R}_{1}}{E}$$\frac{1}{R}$，由图丙所示图象可知：
b=$\frac{1}{E}$=0.6，E≈1.67V，
图象斜率为：k=$\frac{r+{R}_{1}}{E}$=$\frac{2.8-0.6}{0.5}$=4.4
解得：r=1.12Ω；
故答案为：（1）将S2切换到b，$\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{{U}_{1}}{R}_{0}$； （2）1.67，1.10；
点评 本题为伏阻法测电动势和内电阻，但由于过程较为复杂，故应认真审题，明确题中的实验原理；同时要注意电源内电阻忽略不计，R2可等效为内电阻处理．
练习册系列答案
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12．
如图所示，一质量为M、倾角为θ的斜面静止在水平地面上，质量为m的滑块恰好沿斜面匀速下滑（斜面始终静止），下列说正确的是（ ）
如图所示，一质量为M、倾角为θ的斜面静止在水平地面上，质量为m的滑块恰好沿斜面匀速下滑（斜面始终静止），下列说正确的是（ ）| A． | 滑块对斜面的作用力大小为mgcosθ，方向垂直斜面向下 | |
| B． | 滑块对斜面的作用力大小为mg，方向竖直向下 | |
| C． | 斜面受地面的摩擦力方向向左，大小与m有关 | |
| D． | 滑块能匀速下滑，则水平面不可能光滑 |
11．一个士兵坐在皮划艇上，他连同装备和皮划艇的总质量共200kg，这个士兵用自动步枪在2S时间内沿水平方向连续射出10发子弹，每发子弹质量是8g，子弹离开枪口时相对步枪的速度是500m/s，射击前皮划艇是静止的，不计水的阻力，则（ ）
| A． | 每次射击后皮划艇的速度约改变0.02m/s | |
| B． | 连续射击完成后皮划艇的速度约为2m/s | |
| C． | 连续射击时枪所受到的平均反冲作用力约为20N | |
| D． | 若这10发子弹是在10S内射击完成的，皮划艇获得的速度约为0.2m/s |
8．在一堂物理活动课上，同学们正以“假如没有了…”为主题展开讨论，以下是几位同学提出的五个具有代
表性的观点
①假如没有了地球引力，物体的质量仍然存在
②假如没有了导体的电阻，导线将无法导电
③假如没有了磁体周围的磁场，世界上就再也不会有电流的产生
④假如没有了摩擦力，一阵微风也可以吹动停在平直轨道上的火车
⑤假如没有了电磁波，我们将无法进行信息交流．
其中合理的是（ ）
表性的观点
①假如没有了地球引力，物体的质量仍然存在
②假如没有了导体的电阻，导线将无法导电
③假如没有了磁体周围的磁场，世界上就再也不会有电流的产生
④假如没有了摩擦力，一阵微风也可以吹动停在平直轨道上的火车
⑤假如没有了电磁波，我们将无法进行信息交流．
其中合理的是（ ）
| A． | ①④ | B． | ③④⑤ | C． | ①②③④ | D． | ①②③④⑤ |
15．
如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ．在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知m1表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ．在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知m1表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）| A． | 弹簧可能处于原长状态 | B． | 弹簧弹力的大小为$\frac{{m}_{1}g}{cosθ}$ | ||
| C． | 地面对m2的摩擦力大小为F | D． | 地面对m2的支持力可能为零 |
5．某用电器到供电电源处的距离为L，线路上的电流为I，若要求线路上损失的电压不超过U，已知输电导线的电阻率为ρ，那么该输电导线的横截面积的最小值是（ ）
| A． | $\frac{ρLI}{U}$ | B． | I2ρ | C． | $\frac{2ρLI}{U}$ | D． | $\frac{2UL}{Iρ}$ |
12．一个质量为0.5kg的足球，以10m/s的速度射门，被守门员以12m/s的速度反向击回，在此过程中守门员对足球的冲量及做功分别为（ ）
| A． | I=1N•S W=11J | B． | I=11N•S W=11J | C． | I=1N•S W=1J | D． | I=6N•S W=36J |
9．
用绳拴着一个物体，使它在无限大的光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所示，绳断以后物体将（ ）
用绳拴着一个物体，使它在无限大的光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所示，绳断以后物体将（ ）| A． | 沿半径方向接近圆心 | B． | 沿半径方向远离圆心 | ||
| C． | 沿切线方向做匀速直线运动 | D． | 由于惯性，物体继续作圆周运动 |
如图所示，离水平地面上O点竖直距离为h、H的两点，（h＜H），分别水平抛出A、B两小球，两球均落在C点，若要两球重力功率相等，则两小球的质量mA、mB之比$\sqrt{\frac{H}{h}}$，若要两球在C点的速度大小相等，则OC间的水平距离x、h和H之间应满足x2=4hH．