题目内容
20．
要测量一个干电池组的电动势E（约6V）和内阻r（约2Ω），给定的器材有：电压表V：量程4.5V，内阻很大（（可视为理想电压表）
定值电阻三个：R1=1.2Ω，R2=5Ω，R3=10Ω
电键两个：S1和S2
导线若干
（1）试从三个定值电阻中选用两个，与其它器材一起组成一个测量电路，要求测量时电压表的指针偏转超过其量程的一半，请补全测量电路的实验原理图（图中各元件要标示字母符号）．
（2）正确连接器材后，写出简要测量步骤，说明实验中应记录的测量值及其字母符号：①闭合S1，断开S2，读出此时电压表的示数U1；②闭合S2，再读出电压表的示数U2．
（3）列出求E和r的方程式（要求用题给字母符号及测量值的字母符号表示不必计算结果）：①U1=$\frac{（{R}_{1}+{R}_{2}）E}{（{R}_{1}+{R}_{2}+r）}$；②U2=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{2}+r}$．
分析 （1）分析题意，明确题目要求，注意对于电压范围的要求，正确应用串并联电路的规律可进行分析；
（2）根据设计的电路图进行分析，明确对应的实验步骤；
（3）根据电路利用闭合电路欧姆定律进行分析，明确数据处理的表达式．
解答 解：（1）根据题意可知，只能采用两个电阻、一个电压表和一个电源来测量电压表内阻，则只能采用两电阻串联或并联的方式，利用欧姆定律进行测量；同时由于电源电压为6V，而电压表量程只有4.5V，电源内阻只有约3Ω；为了让电压表示数超过一半，外电阻一定要大于内电阻，并且为了外电压不超过4.5V，则外电阻最大为9Ω，因此为了进行测量，只能采用1.5Ω和5Ω两个电阻；电路图如图所示；
（2）具体的实验步骤为：①闭合S1，断开S2，读出此时电压表的示数U1；②闭合S2，再读出电压表的示数U2；
（3）由于电压表内阻较大，在测量电动势和内电阻时对电路的影响较小，可以忽略；则根据闭合电路欧姆定律可知
U1=$\frac{（{R}_{1}+{R}_{2}）E}{（{R}_{1}+{R}_{2}+r）}$
U2=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{2}+r}$
联立即可求得电源的电动势和内电阻．
故答案为：（1）如图所示；
（2）①闭合S1，断开S2，读出此时电压表的示数U1；②闭合S2，再读出电压表的示数U2；
（3）U1=$\frac{（{R}_{1}+{R}_{2}）E}{（{R}_{1}+{R}_{2}+r）}$；U2=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{2}+r}$．
点评 本题考查测量电动势和内电阻的实验方法，要注意明确实验原理，正确应用串并联电路的规律以及闭合电路欧姆定律进行分析．
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
10．跳高比赛中，必须在运动员着地处铺上很厚的海绵垫子，这是因为（ ）
| A． | 减小运动员着地过程中受到的冲量作用 | |
| B． | 减小运动员着地过程中受到的平均冲力 | |
| C． | 减小运动员着地过程中动量的变化量 | |
| D． | 以上说法均不正确 |
11．一位同学从家里出发去学校可走如图所示的三条线路，那么这三条线路一定相同的物理量是（ ）
| A． | 时间 | B． | 速度 | C． | 路程 | D． | 位移 |
5．据悉，我国将于2016年先后发射“天宫二号”空间实验室和“神舟十一号”载人飞船，二者在太空交会对接后，形成可有人长期值守的空间站．若空间站绕地球的运动为匀速圆周运动，对接后的总质量为m，距离地球中心的距离为r，地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转的影响，则以下说法中正确的是（ ）
| A． | 对接前，“神舟十一号”欲追上“天宫二号”，必须在同一轨道上点火加速 | |
| B． | 对接后，空间站绕地球做圆周运动的角速度大小为$\frac{R}{r}$$\sqrt{\frac{R}{r}}$ | |
| C． | 对接后，空间站绕地球做匀速圆周运动的动能大小为$\frac{mg{r}^{2}}{2R}$ | |
| D． | 根据题意中的信息，可计算出地球的平均密度为$\frac{3g}{4πRG}$ |
如图所示，在有机玻璃筒底放置少量蓬松的棉花，迅速压下筒中的活塞做压燃实验，已知棉花的着火点为150℃，活塞压下前筒内气体的压强为1atm，温度为27℃，棉花燃烧前瞬间筒内气体的压强达到了6atm，如果筒内气体可视为理想气体，则棉花燃烧前压下活塞能达到的压缩比（气体压缩前后的体积的比值）是多少？如果活塞下压的过程中装置散热1.5J，气体的内能增加16.5J，有机玻璃筒的内径为2cm，活塞下压的距离为20cm，则下压过程中气体的平均压强是多大？
图甲是一打桩机的简易模型．质量m=2.5kg的物块在拉力F作用下从与长钉子接触处由静止开始竖直向上运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子．将钉子打入一定深度．取物块静止时所在的平面为零势能面，此刻物块的位移为零，则物块的机械能E与位移s间的关系图象如图乙所示．不计所有摩擦和钉子的质量，取重力加速度大小g=10m/s2．求：