Question

【題目】在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：

A．待測(cè)的干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1．5 V，內(nèi)電阻小于1．0 Ω ）

B．電流表A1（量程0—3 mA，內(nèi)阻＝10 Ω）

C．電流表A2（量程0—0．6 A，內(nèi)阻＝0．1 Ω）

D．滑動(dòng)變阻器R1（0—20 Ω，10 A）

E．滑動(dòng)變阻器R2（0—200 Ω，l A）

F．定值電阻R0（990 Ω）

G．開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒(méi)有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的（a）、（b）兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是______圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______（填寫(xiě)器材前的字母代號(hào)）。

（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)（1）中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)，且I2的數(shù)值遠(yuǎn)大于I1的數(shù)值），則由圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E＝____________V，內(nèi)阻r＝____________Ω。（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后2位）

（3）所測(cè)得電池的電動(dòng)勢(shì)E測(cè) 電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值E真。（填“大于”、“小于”或者“等于”）

【答案】（1）b，D；（2）1．50（1．49也給分）；1．00；（3）小于

【解析】

試題分析：（1）上述器材中雖然沒(méi)有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，將電流表G串聯(lián)一個(gè)電阻，可以改裝成較大量程的電壓表．a、b兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是b，因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻較小，所以應(yīng)該采用總阻值較小的滑動(dòng)變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測(cè)量和誤差的減小．滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D．

（2）由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是1．5，電源電動(dòng)勢(shì)：E=0．0015（Rg1+R0）=0．0015×（10+990）=1．50V，

圖象斜率：，

解得：r=0．001（Rg1+R0）=0．001×（10+990）=1．00Ω；

（3）由圖甲可知，由于電壓表的分流，電流表測(cè)量出來(lái)的電流總是小于電源的總電流，而且電壓表示數(shù)越大，電流的測(cè)量值與真實(shí)值差異越大，作出U-I的真實(shí)圖象，如圖藍(lán)線所示，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)，則電池電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值；

考點(diǎn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻

【名師點(diǎn)睛】本題考查電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)量，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，注意本題中需要對(duì)電表進(jìn)行改裝；然后再根據(jù)閉合電路歐姆定律列式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，同時(shí)明確誤差情況即可。

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
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【題目】如圖所示，在水平平面內(nèi)有一固定的光滑絕緣圓環(huán)，半徑r =0.3 m，圓環(huán)上套有一質(zhì)量m =1×10-2 kg、帶電量q= +5×l0-5 C的小球。勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右且與圓軌道所在平面平行。A為圓環(huán)最高點(diǎn)，B、C與圓心O在同一條水平線上。小球從A點(diǎn)以初速度v0 =m/s向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB =3 m/s。重力加速度g取10 m/s2。A、B、C在同一水平面上。求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；

（2）小球最小速度大小及此處對(duì)圓環(huán)的作用力大小。

Answer 1

【答案】（1）1000N/C（2）0.05N

【解析】試題分析：（1）小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力和重力均做正功，由動(dòng)能定理列式，可求電場(chǎng)強(qiáng)度．（2）小球從A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程，由動(dòng)能定理求出小球通過(guò)C點(diǎn)的速度．在C點(diǎn)，由電場(chǎng)力和軌道的支持力的合力提供向心力，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解．

（1）小球從A到B，由動(dòng)能定理得：

代入數(shù)據(jù)解得：E=1000N/C

（2）小球從A到C，由動(dòng)能定理得：

在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得：

解得：

根據(jù)牛頓第三定律知，小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的作用力大小為0.05N