10.(18分) (1) 学了法拉第电磁感应定律E∝ 后,为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比,某小组同学设计了如图所示的一个实验装置:线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上,强磁铁和挡光片固定在运动的小车上。每当小车在轨道上运动经过光电门时,光电门会记录下挡光片的挡光时间△t,同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E。利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出,就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间△t。
在一次实验中得到的数据如下表:
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次数 测量值 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
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E/V |
0.116 |
0.136 |
0.170 |
0.191 |
0.215 |
0.277 |
0.292 |
0.329 |
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△t/×10-3s |
8.206 |
7.486 |
6.286 |
5.614 |
5.340 |
4.462 |
3.980 |
3.646 |
1观察和分析该实验装置可看出,在实验中,每次测量的△t时间内,磁铁相对线圈运动的距离都__________(选填“相同”或“不同”),从而实现了控制__________不变;
2在得到上述表格中的数据之后,为了验证E与△t成反比,他们想出两种办法处理数据:第一种是计算法:算出____________________,若该数据基本相等,则验证了E与△t成反比;第二种是作图法:在直角坐标系中作_________________关系图线,若图线是基本过坐标原点的倾斜直线,则也可验证E与△t成反比。
(2)如图所示,是一种内电阻可调的化学电池,可用来验证闭合电路欧姆定律。 A、B为电池的正、负极,C、D为靠近正、负极板的两个探极,目的是为了测量电池的内部电压,向电池内打气,可以改变电解质溶液液面的高低,从而改变电池的内电阻。
现在要验证闭合电路中内电压和外电压之和等于电源电动势,除该电池以外,还备有理想电流表和理想电压表各一个、一个定值电阻R=5Ω、电键S和导线若干。正确连接电路以后,得到表中实验数据。
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次 数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
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电流表(A) |
0.20 |
0.16 |
0.12 |
0.10 |
0.08 |
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电压表(V) |
1.01 |
1.20 |
1.40 |
1.50 |
1.59 |
1右图是该化学电池的俯视示意图,请用器材符号在下面方框内画出实验电路原理图;
2该电池的电动势E=________V;
3上述实验中第2次操作时该化学电池的内阻r=________Ω。