3.某實(shí)驗(yàn)小組用下列器材測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻:
靈敏電流計(jì) G (內(nèi)阻約為 50Ω);
電壓表 V (0~3V,內(nèi)阻約為10kΩ);
電阻箱 R 1 (0~9999Ω);
滑動(dòng)變阻器 R 2 (0~100Ω,1.5A);
舊干電池一節(jié);導(dǎo)線開(kāi)關(guān)若干.
(1)先測(cè)靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻,電路如圖甲所示,測(cè)得電壓表示數(shù)為2V,靈敏電流計(jì)示數(shù)為4mA,電阻箱旋鈕位置如圖乙所示,則靈敏電流計(jì)內(nèi)阻為45Ω;

(2)為將靈敏電流計(jì)的量程擴(kuò)大為原來(lái)的10 倍,該實(shí)驗(yàn)小組將電阻箱與靈敏電流計(jì)并聯(lián),則應(yīng)將電阻箱 R 1 的阻值調(diào)為5Ω;
(3)用電壓表和改裝后的靈敏電流計(jì)測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖丁所示(a)(b)兩種電路,則能夠比較準(zhǔn)確地完成實(shí)驗(yàn)的電路圖為a;(填“a”或“b”)

(4)根據(jù)選擇好的電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器讀出了幾組電壓表和靈敏電流計(jì)的示數(shù),并作出了 U-I G圖象如圖丙所示.由作出的U-I G圖線求得干電池的電動(dòng)勢(shì) E=1.40 V,內(nèi)阻 r=15.5Ω.

分析 (1)電阻箱各旋鈕示數(shù)與對(duì)應(yīng)倍率的乘積之和是電阻箱示數(shù);由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻.
(2)根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出并聯(lián)電阻阻值;
(3)明確實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)準(zhǔn)確性原則可明確對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路圖;
(3)電源U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì),圖象斜率絕對(duì)值是電源內(nèi)阻.

解答 解:(1)由圖乙所示電阻箱可知,電阻箱示數(shù)為:R1=0×1000Ω+4×100Ω+5×10Ω+5×1Ω=455Ω,
由歐姆定律可得:Rg+R1=$\frac{U}{I}$=$\frac{2}{0.004}$=500Ω,
電流計(jì)內(nèi)阻為:Rg=500-455=45Ω.
(2)將靈敏電流計(jì)的量程擴(kuò)大為原來(lái)的10倍,并聯(lián)電阻阻值:R=$\frac{I_{g}R_{g}}{I-I_{g}}$=$\frac{45I_{g}}{10I_{g}-I_{g}}$=5Ω;
(3)由于改裝后的電流表內(nèi)阻可求,因此可以將其等效為電源內(nèi)阻進(jìn)行分析計(jì)算可以減小實(shí)驗(yàn)誤差,因此本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用a電路;
(4)由圖示電源U-I圖象可知,圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為1.4,電源電動(dòng)勢(shì)E=1.40V,
電流表內(nèi)阻,RA=$\frac{R_{1}R_{g}}{R_{1}-R_{g}}$=$\frac{5×45}{5+45}$=4.5Ω,
圖象斜率:k=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1.4-0.8}{0.003×10}$=20Ω,
電源內(nèi)阻:r=k-RA=20-4.5=15.5Ω.
故答案為:(1)45;(2)5,(3)a;(4)1.40,15.5.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電流表內(nèi)阻、電流表改裝、作圖象、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻;電阻箱各旋鈕示數(shù)與對(duì)應(yīng)倍率的乘積之和是電阻箱示數(shù),分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)可以求出電流計(jì)內(nèi)阻;電源U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì),圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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1.如圖所示,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面,在斜面底端的正上方高度為h處平拋一小球A,同時(shí)在斜面底端一物塊B以某一初速度沿斜面上滑,當(dāng)其滑到最高點(diǎn)時(shí)恰好與小球A相遇.小球A和物塊B均視為質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力,重力加速度為g,下列判斷正確的是( 。
A.物塊B沿斜面上滑的初速度為$\sqrt{\frac{2ghsi{n}^{2}θ}{1+si{n}^{2}θ}}$
B.小球A下落的高度為$\frac{h}{1+si{n}^{2}θ}$
C.小球A在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為$\sqrt{\frac{2h}{g}}$
D.小球A水平拋出時(shí)的速度為$\sqrt{\frac{ghsi{n}^{2}θ}{2(1+si{n}^{2}θ)}}$

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14.下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法,正確的是(  )
A.曲線運(yùn)動(dòng)可以是勻速運(yùn)動(dòng)
B.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其加速度可以和速度同方向
C.曲線運(yùn)動(dòng)的方向是軌跡的切線方向
D.曲線運(yùn)動(dòng)一定是非勻變速運(yùn)動(dòng)

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11.如圖為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流電機(jī)的原理圖,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=20cm,匝數(shù)為n=100、電阻為r=1Ω的正方形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=$\frac{\sqrt{2}}{π}$T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′以角速度ω=10π rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與R=9Ω的定值電阻連接,與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表.從線框與磁場(chǎng)方向平行位置開(kāi)始計(jì)時(shí),下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.電壓表讀數(shù)為40V
B.電阻R上的電功率為144W
C.電阻R兩端的電壓u隨時(shí)間的規(guī)律是u=36$\sqrt{2}$cos10πt(V)
D.通過(guò)電阻R的電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律是i=4cos10πt(A)

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18.如圖所示,把重10N的物體放在傾角θ=30°的粗糙斜面上并靜止,物體的上端與固定在斜面上的輕質(zhì)彈簧相連,彈簧與斜面平行,若物體與斜面間的最大靜摩擦力為10N,重力加速度g=10m/s2則:
(1)彈簧為原長(zhǎng),且物體保持靜止,物體所受的摩擦力大小為多少;
(2)現(xiàn)彈簧處于壓縮狀態(tài),且物體保持靜止,則最大彈力為多少?

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8.第一次通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確的測(cè)出引力常量的科學(xué)家是( 。
A.卡文迪許B.伽利略C.胡克D.牛頓

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15.如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計(jì)相連,靜電計(jì)指針張角會(huì)隨電勢(shì)差的增大而增大,其金屬外殼和電容器a極板都接地.若兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,靜電計(jì)指針的偏角為θ,電容器的電容為C.現(xiàn)保持b極板不動(dòng),將a極板向左移動(dòng)一小段距離.則( 。
A.θ增大,E增大B.θ增大,E不變C.θ減小,C增大D.θ減小,C不變

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12.如圖甲所示,一長(zhǎng)為l的輕繩,一端穿在過(guò)O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上,另一端固定一質(zhì)量未知的小球,整個(gè)裝置繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),繩對(duì)小球的拉力F與其速度平方v2的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度為g,下列判斷中正確的是( 。
A.b可以等于0
B.可求出重力加速度g
C.繩長(zhǎng)不變,用質(zhì)量不同的球做實(shí)驗(yàn),得到的圖線斜率不變
D.繩長(zhǎng)不變,用質(zhì)量較大的球做實(shí)驗(yàn),圖線b點(diǎn)的位置將往右移

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A.B.C.D.

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