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1、填空题 用如图所示的电路测定一节铅蓄电池的电动势和内阻.因蓄电池的内阻较小,为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中用了一个保护电阻R0.除蓄电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:
A.电流表A1:量程为0.6A;
B.电流表A2:量程为3A;
C.电压表V1:量程为3V;
D.电压表V2:量程为15V;
E.定值电阻R01(阻值2.0Ω、额定功率5W)

F.定值电阻R02(阻值10Ω、额定功率10W)
G.滑动变阻器R1(阻值范围0~10Ω、额定电流2A)
H.滑动变阻器R2(阻值范围0~200Ω、额定电流1A)
(1)电流表应选用______,定值电阻应选用______,滑动变阻器应选用______.(填写器材前的字母代号)
(2)实验中调节滑动变阻器共测得五组电流、电压的数据,如下表.
电流表示数I/A | 0.16 | 0.34 | 0.42 | 0.52 | 0.58 电压表示数U/V 1.90 1.79 1.75 1.69 1.66
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请作出蓄电池路端电压U随电流I变化的U-I图象,
并根据图象得出蓄电池的电动势为______V,内阻为______Ω.
只考虑由于电表不是理想表而引起的系统误差,则测出的电动势与真实值相比______,测出的内阻与真实值相比______.(填“偏大”、“等于”或“偏小”).
参考答案:

(1)一节铅蓄电池的电动势约为2V,为了多次几组实验数据,电路电流变化量应大一些,因此保护电阻阻值不能太大,保护电阻应选定值电阻:E.定值电阻R01(阻值2.0Ω、额定功率5W);电动势约为2V,保护电阻阻值为2.0Ω,则电路最大电流不超过1A,为减小电流表的读数误差,电流表应选A.电流表A1:量程为0.6A;为方便实验操作,滑动变阻器应选最大阻值较小的滑动变阻器,因此滑动变阻器应选:G.滑动变阻器R1(阻值范围0~10Ω、额定电流2A).
(2)根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点,然后根据描出的点作出U-I图象如图所示;由U-I图象可知,蓄电池的电动势
E=1.98V,内阻r=△U△I=1.98-1.600.68≈0.56Ω;由于电压表的分流,导致电流测量值小于真实值,只有电路的短路电流等于真实值,测量值与真实值的U-I图象如(下)图所示,由图象可知,蓄电池电动势与内阻的测量值均小于真实值.
故答案为:(

1)A;E;G;(2)图象如图所示;1.98;0.56;偏小;偏小.
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 一个量程为0~300μA的电流表,内阻为1000Ω,再给它串联一个99000Ω的电阻,将它改装成电压表,改装后电压表的量程为______V,用它来测量一段电路两端的电压时,表盘指针如图,这段电路两端的电压是______V.

参考答案:改装后的电压表的量程为:U=Ig(R+Rg)=300×10-6×(1000+99000)=30V;
由图所示电压表可知,其分度值为1V,示数为23.0V.
故答案为:30;23.0.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 用电流传感器和电压传感器等可测干电池的电动势和内电阻.改变电路的外电阻,通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流,输入计算机,自动生成U-I图线,由图线得出电动势和内阻.
(1)记录数据后,打开“坐标绘图”界面,设x轴为“I2”,y轴为“U1”,点击“______”,得实验结果如图(1)所示.根据图线显示,拟合直线方程为:______,测得干电池的电动势为______V,干电池的内电阻为______Ω.
(2)现有一小灯泡,其U-I特性曲线如图(2)所示,若将此小灯泡接在上述干电池两端,小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程;若需作图,可直接画在方格图中).

参考答案:(1)记录数据后,打开“坐标绘图”界面,设x轴为“I2”,y轴为“U1”,点击“直线拟合”,
得实验结果如图(1)所示.根据图线显示,拟合直线方程为:y=-2x+1.5
电源的U-I图象与纵轴的交点是电源的电动势,图象斜率的绝对值等于电源的内阻,所以电源电动势E=1.5V,
电源内阻r=2Ω.
(2)在小灯泡伏安特性曲线上作出电源的U-I图象,

由图象可知,灯泡与该干电池组成串联电路时,灯泡两端电压U=0.9V,电路电流I=0.3A,
灯泡实际功率P=UI=0.9V×0.3A=0.27W.
故答案为:(1)直线拟合;y=-2x+1.5;?1.5;2
(2)0.27w
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中某一组同学利用如图(a)的实验装置测量,电压表应选择量程______(填“3V”或“15V”),实验后得到了如图(b)的U-I图象,则电池内阻为______Ω.(电压表、电流表均为理想电表)
参考答案:因一节干电池的电动势约为1.5V,故电压表的测量量程不能太大,由题意可知,电压表应选择量程3V,
由图可知,图象与纵坐标的交点为电源电动势,故电动势为1.45V;
而图象与横轴的交点为0.3A,说明当电源的路端电压为1V时,电流为0.3A,
则有E=U+Ir可得,内阻r=E-UI=1.5Ω.
故答案为:3?V,1.5
本题解析:
本题难度:简单
5、简答题 如图所示,水平线MN的上方区域存在场强大小为E的匀强电场,其方向指向右上方且与MN的夹角θ=45°,MN的下方区域存在磁感应强度为B的匀强磁场,其方向垂直纸面向外.一个重力不计、质量为m、电量为q的带负电粒子,从MN上的O点,以v0的初速度沿电场方向射入匀强电场,并记为第一次经过MN.求:
(1)粒子从O点出发到第二次经过MN经历的时间t;
(2)粒子第三次经过MN的位置与O之间的距离s;
(3)粒子第四次经过MN时速度v的大小.
参考答案:(1)带负电粒子进入先做匀减速运动,再反向做匀加速运动,仍以大小为v0的速度从O点第二次经过MN进入磁场,如图所示,由牛顿第二定律得

? qE=ma,得a=qEm
设粒子做匀减速运动的时间为t1,反向做匀加速运动为t2,根据运动的对称性可知,
t1=t2=v0a则有
t=t1+t2=2v0a=2mv0qE
(2)设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,由牛顿第二定律得
? qv0B=mv20R,得R=mv0qB
粒子第三次经过MN的位置为C,则由几何关系得?
? s=2Rsinθ=
本题解析:
本题难度:一般
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