题目内容

19．有一层叠电池，它的电动势E约为9v，内阻r约50Ω，允许输出的最大电流为50mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，实验室提供有以下器材可供选择：
器材符号规格
理想电压表 测量范围0-15V
电流表 测量范围0-1mA，内阻r1=100Ω
电流表 测量范围0-0.6mA，内阻r2=0.01Ω
滑动变阻器R总电阻约1kΩ
定值电阻R0电阻R0=5
开关（K）一个，导线若干
（1）为能测多组数据并有较高的准确程度，在虚线方框内画出实验电路原理图，图中各元件要用题目中给出的符号或字母标出．
（2）根据两次实验数据可求出E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$、r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{21（{I}_{2}-{I}_{1}）}$（用已知量和测得量的符号表示）；式中各符号的意义是U1、U2为电压表示数； I1、I2为电流表示数．

分析 （1）分析给出的仪表，明确各电表的量程是否恰好； 再根据改装原理可明确对应的接法；
（2）根据装装原理明确干路电流；再根据闭合电路欧姆定律列式，联立即可求解．

解答 解：电源电动势为9V，故采用15V量程的电压表可以准确测量，最大电流为50mA，而电流表量程偏小，为了准确测量，将定值电阻与内阻较大的A1并联以测量较大电流；
故电路图如图所示；
（2）根据改装原理可知，干路电流I=Ig+$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{0}}$=1+$\frac{100}{5}$=21mA，故改装后的电流值是电流表示数的21倍； 则设两组数据分别为：U1、I1和U2、I2；
则由闭合电路欧姆定律可知：
E=U1+21I1r
E=U2+21I2r
联立解得：E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$； r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{21（{I}_{2}-{I}_{1}）}$；
其中U1、U2为电压表示数； I1、I2为电流表示数
故答案为：（1）如图所示； （2）$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$； $\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{21（{I}_{2}-{I}_{1}）}$； U1、U2为电压表示数； I1、I2为电流表示数

点评 本题考查电源的电动势和内电阻的测量实验，要注意明确实验原理，知道通过改装来满足实验要求，同时注意根据方程法求解电动势和内电阻．

练习册系列答案
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9．据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示．炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接．开始时炮弹在轨道的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出．设两导轨之间的距离 w=0.10m，导轨长 L=5.0m，炮弹质量 m=0.30kg．导轨上的电流 I 的方向如图中箭头所示．可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为 B=2.0T，方向垂直于纸面向里．若炮弹出口速度为 v=2.0×10 3m/s，忽略摩擦力与重力的影响，求
（1）炮弹获得的加速度大小．
（2）通过导轨的电流I的大小．
10．下列说法正确的是（　　）
A．曲线运动是变速运动，变速运动一定是曲线运动
B．抛体运动在某一特殊时刻的加速度可以为零
C．平抛运动是速度越来越大的曲线运动
D．匀速圆周运动的合外力方向可以不指向圆心
7．某种色光在真空中的波长为0.580μm，制造光学仪器时，需要在透镜表面上涂一层这种色光的增透膜，膜的厚度应（　　）
A．等于0.145μmB．小于0.145μmC．大于0.145μmD．等于0.290μm
14．如图所甲示，在水平面内，有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知ab=6m，ac=8m．在t1=0时刻质点a、b同时开始振动，振动图象均如图乙所示，所形成的简谐横波在水平桌面内传播，在t2=4s时c点开始振动．则下列说法正确的是（　　）
A．该机械波的传播速度大小为4m/s
B．c点的振动频率先是与a点相同，两列波相遇后c点的振动频率增大
C．该列波的波长是2m
D．两列波相遇后，c点振动减弱
4．如图AB水平，在恒力F作用下质量m=1kg的小滑块由静止开始运动，当达列B点时立即停止用力，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5，AB长为L=5.0m，BCD为一半径为R=1.0m的光滑半圆轨道，B0D在同一竖直线上（g取10m/s2），求：
（1）欲使小滑块刚能通过D点，力F大小；
（2）若力F=15N，求小滑块通过D点时对轨道的压力；
（3）若使小滑块正好又落回点A，小滑块通过半圆轨道D点时对轨道的压力大小．
11．如图所示，质量m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑道滑下，然后由B点水平飞出，AB高度差为h=5m，最后落在BC圆弧上，B与圆心O等高，落点C与O的连线与竖直成θ=30°的夹角，圆弧半径为R=30$\sqrt{3}$m，（g取10m/s2）
求：（1）运动员从B点飞出时的速度vB的大小
（2）运动员从A滑到B的过程中克服摩擦力所做的功W．
15．如图所示，两根足够长的平行金属导轨相距为L，其中NO1、QO2部分水平，倾斜部分MN、PQ与水平面的夹角均为α，整个空间存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面MNQP向上，长为L的金属棒ab、cd与导轨垂直放置且接触良好，其中ab光滑，cd粗糙，棒的质量均为m、电阻均为R．将ab由静止释放，在ab下滑至速度刚达到稳定的过程中，cd始终静止不动．若导轨电阻不计，重力加速度为g，则在上述过程中（　　）
A．ab棒做加速度减小的加速运动
B．ab棒下滑的最大速度为$\frac{mgRsinα}{B^2L^2}$
C．cd棒所受摩擦力的最大值为mgsinαcosα
D．cd棒中产生的热量等于ab棒机械能的减少量
16．一个物体从静止开始作匀加速直线运动，以T为时间间隔，物体在第1个T内位移为20m，第2个T时间末速度为40m/s，则（　　）
A．时间间隔T=2sB．物体的加速度a=5m/s2
C．物体在前2T 时间内的位移是40mD．物体在第2个T 时间内的位移是60m

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