9.某同學(xué)為了測量電源的電動勢和內(nèi)阻設(shè)計了如圖(a)所示電路,所用的實驗器材有:待測電源,量程為3V的電壓表V (內(nèi)阻無窮大),電阻箱R,阻值未知的定值電阻R0,開關(guān)K1,雙擲開關(guān)K2,實驗步驟如下:

①調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為20Ω,K2接a,閉合K1,記下電壓表的讀數(shù)為2.00V,斷開K1;
②保持電阻箱的阻值不變,K2切接b,閉合K1,記下圖b所示電壓表的讀數(shù),斷開K1;
③將K2再切換到a,閉合K1,多次調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組電組箱的阻值R和對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U,斷開K1;
④以$\frac{1}{U}$為縱坐標(biāo),$\frac{1}{R}$為橫坐標(biāo),繪出的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線(用直線擬合).
回答下列問題:
(1)圖(b)所示電壓表的讀數(shù)為2.30V,定值電阻R0=3.0Ω;
(2)用E、r表示電動勢和內(nèi)阻,則$\frac{1}{U}$與$\frac{1}{R}$關(guān)系式為$\frac{1}{U}=\frac{1}{E}+\frac{r+{R}_{0}}{E}•\frac{1}{R}$;
(3)依據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線如(c)圖所示;則電源電動勢E=2.9V,內(nèi)阻r=1.2Ω.(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

分析 (1)根據(jù)電壓表的讀數(shù)方法可明確電壓表的讀數(shù);再根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可明確定值電阻的阻值;
(2)由閉合電路歐姆定律列式,變形可得出對應(yīng)電阻與電壓之間的關(guān)系;
(3)根據(jù)公式及圖象的性質(zhì),利用數(shù)學(xué)規(guī)律可求得電動勢和內(nèi)電阻.

解答 解:(1)由電壓表量程為3V,最小分度為0.1V,則其讀數(shù)為2.30V;K2切接b,閉合K1時,滑動變阻器與R0串聯(lián);則由歐姆定律可知,R0=$\frac{2.3}{0.1}$-20=3.0Ω;
(2)由閉合電路歐姆定律可知,
U=$\frac{E}{r+{R}_{0}+R}•R$
變形可得:
 $\frac{1}{U}=\frac{1}{E}+\frac{r+{R}_{0}}{E}•\frac{1}{R}$
(3)根據(jù)公式可知,圖象與縱坐標(biāo)的交點為0.34;故E=$\frac{1}{0.34}$=2.9V;
k=$\frac{0.7-0.34}{0.6}$=0.6;
由公式可知,k=$\frac{r+{R}_{0}}{E}$
解得:r=1.2Ω;
故答案為:(1)2.30;3.0;(2)$\frac{1}{U}=\frac{1}{E}+\frac{r+{R}_{0}}{E}•\frac{1}{R}$;(3)2.9;1.2.

點評 本題考查閉合電路歐姆定律的實驗數(shù)據(jù)的處理問題,要注意掌握數(shù)據(jù)處理的方法,知道根據(jù)閉合電路歐姆定律列式并靈活變形,根據(jù)圖象的性質(zhì)可得出對應(yīng)的電動勢和內(nèi)電阻.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng),得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖.則a光光子的頻率大于b光光子的頻率(選填“大于”、“小于”、“等于”);用a光的強(qiáng)度大于b光的強(qiáng)度(選填“大于”、“少于”、“等于”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.2014年8月3日云南省魯?shù)榘l(fā)生6.5級地震,全國各地紛紛前往支援.一輛汽車正在前往救援的平直公路上勻速行駛,由于前方道路遭到嚴(yán)重破壞,司機(jī)采取緊急剎車做勻減速運動,依次經(jīng)過a、b、c、d四點,如圖所示,已知通過ab、bc和cd位移的時間之比為3:2:1,ab和cd的位移分別為x1和x2,則bc位移為( 。
A.$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2}$B.$\frac{{x}_{1}+5{x}_{2}}{4}$
C.$\frac{2{x}_{1}+12{x}_{2}}{9}$D.條件不足,無法求解

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.某實驗小組想通過實驗研究水果電池的電動勢和內(nèi)電阻.他們制作了一個蘋果電池進(jìn)行研究,了解到水果電池的內(nèi)電阻可能比較大,因此設(shè)計了一個如圖所示的實物電路進(jìn)行測量.

(1)請按圖1中所示實物圖在方框內(nèi)(圖2)畫出電路圖(電源用“”表示)
(2)測定水果電池的電動勢和內(nèi)阻,所用的器材有:
①蘋果電池E:電動勢約為1V;
②電壓表V:量程1V,內(nèi)阻RV=3kΩ;
④開關(guān)S,導(dǎo)線若干.
(3)實驗步驟如下:①按電路圖連接電路(為電路安全,先將電阻箱的電阻調(diào)到最大值);
②閉合開關(guān)S,多次調(diào)節(jié)電阻箱,記下電壓表的示數(shù),U和電阻箱相應(yīng)的阻值R,并計算出對應(yīng)的$\frac{1}{R}$與$\frac{1}{U}$的值,如下表所示:
R/Ω900060005000400030002000
R-1/10-4Ω-11.111.672.002.503.335.00
U/V0.530.500.480.460.43
U-1/V-11.92.02.12.22.3
③以$\frac{1}{U}$為縱坐標(biāo),$\frac{1}{R}$為橫坐標(biāo),將計算出的數(shù)據(jù)描繪在坐標(biāo)紙內(nèi),做出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線;
④計算得出水果電池的電動勢和內(nèi)阻.
請回答下列問題:
Ⅰ.實驗得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如上表所示,其中當(dāng)電阻箱的電阻R=2000Ω時電壓表的示數(shù)如圖3所示,讀出數(shù)據(jù),完成上表.答:①0.37,②2.7.

Ⅱ.請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖4中做出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線
Ⅲ.根據(jù)$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$圖線求得該水果電池的電動勢E=1V,內(nèi)阻r=2×103Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.汽車在公路上以108km/h的速度勻速運動,當(dāng)其經(jīng)過路牌“前方隧道長800m,限速40km/h”時,開始以大小為$\frac{1}{3}$m/s2的加速度作勻減速運動,當(dāng)進(jìn)入隧道后作勻速運動,已知路牌距隧道人口1.2km.求汽車通過隧道時的速度大小和從經(jīng)過路牌開始到離開隧道出口所用的總時間.

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14.如圖所示是一個雙量程的電表,既能夠測量電流,也能測量電壓,其中表頭G的滿偏電流為Ig,滿偏電壓為Ug,且R1=$\frac{1}{2}$Rg,R2=2Rg,則下列說法正確的是( 。
A.使用a,b兩個接線柱串聯(lián)接入電路時,電表量程為2Ig
B.使用a,b兩個接線柱串聯(lián)接入電路時,電表量程為3Ig
C.使用a,c兩個接線柱并聯(lián)接入電路時,電表量程為3Ug
D.使用a,c兩個接線柱并聯(lián)接入電路時,電表量程為2Ug

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.在光滑絕緣的水平地面上方,有兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向相反的水平勻強(qiáng)磁場,如圖所示的PQ為兩個磁場的邊界,磁場范圍足夠大.一個半徑為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向,以初速度從如圖位置向右自由平移,當(dāng)圓環(huán)運動到直徑剛好與邊界線PQ重合時,圓環(huán)的速度為$\frac{1}{2}$v,則下列說法正確的是( 。
A.此時圓環(huán)中的電功率為$\frac{4{B}^{2}{a}^{2}{v}^{2}}{R}$
B.此時圓環(huán)的加速度為$\frac{4{B}^{2}{a}^{2}v}{mR}$
C.此過程中通過圓環(huán)截面的電量為$\frac{πB{a}^{2}}{R}$
D.此過程中磁場力的沖量大小為0.5mv

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示,一個交流發(fā)電機(jī)線圈共50匝,ab=0.2m,bc=0.1m,總電阻r=10Ω,它在B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中從磁通量最大位置開始以100r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,外電路接有R=40Ω的電阻,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過$\frac{1}{4}$周期時,求:
(1)線圈轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值;
(2)經(jīng)過$\frac{1}{4}$周期時外電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)經(jīng)過$\frac{1}{4}$周期這段時間內(nèi)通過外電阻R的電荷量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的,很多物理學(xué)家為了尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn),下列說法不符合物理學(xué)史實的是( 。
A.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng),定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律,說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系
C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系
D.法拉第首先提出電場的觀點,并采用畫電場線的方法描述電場

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