Question

I、某同學(xué)在做測(cè)玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中，使用的是半圓形玻璃磚，P₁、P₂、P₃、P₄是按順序插在軟木板上的大頭針，如圖1所示．下述關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作中的做法，正確的是

 

．（填選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母）
A．若任意選取P₁、P₂連線的方向和入射點(diǎn)A的位置，都可以在圓弧久側(cè)適當(dāng)位置處插上第三個(gè)大頭針，使其同時(shí)擋住P₁、P₂的像
B．如果入射點(diǎn)A恰在玻璃磚圓心處，可不使用大頭針P₄
C．可以用P₁、P₂連線作為入射光線，也可以用P₄、P₃連線作為入射光線
D．為減小誤差，P₁、P₂間距和P₃、P₄間距應(yīng)適當(dāng)大一些
II、在測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：
A．待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為4Ω）
B．電壓表V₁（量程0～2V，內(nèi)阻約為2000Ω）
C．電壓表V₂（量程0～6V，內(nèi)阻約為6000Ω）
D．電阻箱R₁（最大電阻99.9Ω，額定電流1A）
E．滑動(dòng)變阻器R₂（最大電阻20Ω，額定電流2A）
F．滑動(dòng)變阻器R₃（最大電阻200Ω，額定電流1A）
G．電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，電壓表應(yīng)選擇

 

，電阻箱或滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇

 

（填寫器材前面的字母）．
（2）請(qǐng)?jiān)谙旅嫠�給方框內(nèi)，畫出利用所選器材測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，圖2．
（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了多組路端電壓和外電阻的數(shù)據(jù)，對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，在坐標(biāo)紙上做出了如上圖線：
由圖線得出：干電池的電動(dòng)勢(shì)E=

 

V，內(nèi)阻r=

 

Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：Ⅰ在做測(cè)玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中，P₁、P₂連線的方向應(yīng)不從A點(diǎn)跟玻璃磚直角面垂直，如果入射點(diǎn)A恰在玻璃磚圓心處，可不使用大頭針P₄，用P₁、P₂連線作為入射光線，也可以用P₄、P₃連線作為入射光線，為減小測(cè)量誤差，P₁、P₂間距和P₃、P₄間距應(yīng)適當(dāng)大一些．
Ⅱ（1）一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，電壓表量程0～2V即可．根據(jù)伏阻法測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理，需要選擇電阻箱．（2）將電阻箱與電壓表并聯(lián)，并連接到電源兩端．（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得到電壓表讀數(shù)與電阻箱電阻的關(guān)系式，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)變形，得出

1

R

與

1

U

的關(guān)系式，再由數(shù)學(xué)知識(shí)求出干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r．

解答：解：I、A、若入射光線從A點(diǎn)垂直射入玻璃磚，經(jīng)過(guò)玻璃后方向不變，無(wú)法測(cè)量折射率，所以不能任意選取P₁、P₂連線的方向和入射點(diǎn)的位置．故A錯(cuò)誤．
B、如果入射點(diǎn)A恰在玻璃磚圓心處，出射光線就在過(guò)AP₃連線上，可以不用第四根大頭針P₄．故B正確．
C、測(cè)量時(shí)，可以用P₁、P₂連線作為入射光線，也可以用P₄、P₃連線作為入射光線．故C正確．
D、P₁、P₂間距和P₃、P₄間距較大時(shí)，相同的偏轉(zhuǎn)距離引起的角度誤差會(huì)小些，因此為減小誤差，P₁、P₂間距和P₃、P₄間距應(yīng)適當(dāng)大一些．故D正確．
故選BCD
II、（1）一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，電壓表量程0～2V即可，即電壓表選B．根據(jù)伏阻法測(cè)量原理，要測(cè)出電阻的值，所以要選用電阻箱，所以電阻箱或滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇D．
 （2）電路圖如圖所示．

 （3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-

U

R

r，由數(shù)學(xué)變形得：

1

R

=

E

r

?

1

U

-

1

r

，由數(shù)學(xué)知識(shí)得知，

1

R

-

1

U

圖象的橫軸截距大小等于

1

r

，則有

1

r

=0.3，得到r≈3.3Ω．圖線的斜率大小等于

E

r

，則有

E

r

=

0.3

0.7

，解得E≈1.4V．
故答案為：
I、BCD
II、（1）B；D
     （2）
       
      （3）1.4； 3.3．

點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)插針?lè)�測(cè)定玻璃磚折射率原理的理解和伏阻法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻原理的理解．根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行數(shù)學(xué)變形，將非線性關(guān)系的兩個(gè)量，變成線性關(guān)系來(lái)研究，采用的是轉(zhuǎn)換法思維．