3.要測定一個自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材:
A.待測線圈L;阻值約為2Ω,額定電流為2A
B.電流表A1:量程為0.6A,內(nèi)阻RA1=0.6Ω
C.電流表A2:量程為3A,內(nèi)阻RA2=0.1Ω
D.滑動變阻器R1:最大阻值為10Ω
E.滑動變阻器R2:最大阻值為1kΩ
F.電源E:電動勢為9V,內(nèi)阻不計(jì)
G.定值電阻R3=10Ω
H.定值電阻R4=100Ω
I.開關(guān)兩個S1和S2
要求實(shí)驗(yàn)時,改變滑動變阻器的阻值,在盡可能大的范圍內(nèi)測得多組A1、A2的讀數(shù)I1、I2,然后利用I1-I2圖線求出電感線圈電阻RL

(1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)該選G,變阻器應(yīng)選擇D.(填寫器材前的字母編號)
(2)請?jiān)趫D1方框內(nèi)畫出電路圖.
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,應(yīng)先斷開開關(guān)S2(選填“S1”或“S2”).
(4)實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)如圖2所示,則電感線圈的直流電阻值為2.0Ω.(保留兩位有效數(shù)字)

分析 (1)該題沒有給定電壓表,所以需要用電流表改裝一個,此時選用電流表應(yīng)選用量程較小的,結(jié)合電流,通過計(jì)算可知選用哪個定值電阻.因可使在盡可能大的范圍內(nèi)測得多組A1表、A2表的讀數(shù)I1、I2,所以要用分壓電路,選擇較小的滑動變阻器.
(2)測量線圈自感很大,連接實(shí)物圖時要考慮到保護(hù)電路,通過對電壓和電流的分析,選擇滑動變阻器的連接方式.
(3)實(shí)驗(yàn)中要保護(hù)電流表A1,從而判斷先斷開哪個電鍵.
(4)根據(jù)部分電路的歐姆定律可表示出通過兩個電表的電流關(guān)系,求出電感線圈的電阻.

解答 解:(1)采用已知內(nèi)阻的小量程電流表A1替代電壓表測量電壓,需要串聯(lián)一個大于等于R=$\frac{2×2V}{0.6A}$=6.7Ω的定值電阻.所以實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用阻值為10Ω的R3,滑動變阻器應(yīng)選用阻值為1~10Ω的R1
(2)測量線圈的電阻一般采用伏安法,為了防止測量自感系數(shù)很大的線圈斷電產(chǎn)生的大自感電流燒壞電表,可與電表串聯(lián)一個開關(guān). 由于待測線圈L的阻值約為2Ω,額定電流為2A,最大電壓為4V,而電源電動勢為9V,所以必須采用分壓電路,電流表外接電路進(jìn)行測量,電路如圖所示.

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時為防止燒壞電路,應(yīng)先斷開開關(guān)S2
(4)由I1(R3+r)=(I2-I1)RL
得:$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}}$=$\frac{{R}_{L}+{R}_{3}+r}{{R}_{L}}$=6.0
得:RL=$\frac{{R}_{3}+r}{5}$=2.04Ω≈2.0Ω.
故答案為:(1)G、D;(2)如圖所示;(3)S2;(4)2.0Ω.

點(diǎn)評 要求電流或電壓的測量值從零或很小開始逐漸增大的實(shí)驗(yàn)必須采用分壓電路;分壓電路中滑動變阻器選擇阻值較小的;對于電表的選擇應(yīng)遵循安全性、精確性、節(jié)能性、方便性原則綜合考慮,靈活擇。

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,兩根足夠長的光滑細(xì)桿AB和AC,夾角θ=30°,在A點(diǎn)固結(jié)于一起,整體豎直放置在水平地面上.兩小環(huán)P、Q用輕彈簧連接后分別套在AB、AC桿上,開始時兩環(huán)均靜止且輕彈簧處于原長狀態(tài).已知兩環(huán)質(zhì)量均為1kg,輕彈簧原長x0=10cm.重力加速度g=10m/s2.現(xiàn)用力F沿AC方向拉環(huán)Q,當(dāng)環(huán)Q前進(jìn)位移為1m時,速度v1=2m/s.此時環(huán)P運(yùn)動到M點(diǎn)(圖中未畫出),速度v2=1m/s,且處于平衡狀態(tài),此時彈簧的彈性勢能為2J.則在這一過程中,下列說法正確的是( 。
A.環(huán)P運(yùn)動到M點(diǎn)時,PQ連線一定垂直于桿AB
B.環(huán)Q所受的外力對Q所做的總功為2J
C.環(huán)Q的重力勢能增加了4J
D.拉力F所做的功為9.5J

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.請估算兩位同學(xué)相距1m遠(yuǎn)時他們間的萬有引力是1.67×10-7N(可設(shè)他們的質(zhì)量均為50kg).已知地球的質(zhì)量約為5.98×1024kg,地球半徑為6.37×106m,引力常亮G=6.67×10-11N•m2/kg2,請估算其中一位同學(xué)和地球之間的萬有引力又是490N.

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11.隨著人們對太空的不斷探索,建立太空基地顯得越來越重要,有人曾提出一種方案,該方案設(shè)想圍繞地球建立空間基地,基地間通過剛性通道相連通,科技工作者和普通老百姓都可以到這些基地上生活和工作,如圖所示,設(shè)想這些空間基地已經(jīng)建成,分布在距地面高為h的圓形軌道上,若地球半徑為R,質(zhì)量為M,地球表面重力加速度為g,為了使在些基地上生活的人在正常直立行走時的感覺和地球上一樣,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,下列說法正確的是( 。
A.太空基地可以建立在地球同步軌道上,使各基地相對地面靜止
B.把地球的人送到基地上和發(fā)射一顆同質(zhì)量,同高度的圓形軌道衛(wèi)星消耗的能量一樣多
C.基地繞地球轉(zhuǎn)動的線速度大小應(yīng)當(dāng)為v=$\sqrt{\frac{g[(R+h)^{2}+{R}^{2}]}{R+h}}$
D.人在基地內(nèi)站立行走時和地球上一樣,應(yīng)當(dāng)腳向地球的方向

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,斜面上放有兩個完全相同的物體a、b,兩物體間用一根細(xì)線連接,在細(xì)線的中點(diǎn)加一與斜面垂直的拉力F,使兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài).則下列說法正確的是( 。
A.a、b兩物體的受力個數(shù)一定相同
B.a、b兩物體對斜面的壓力相同
C.a、b兩物體受到的摩擦力大小一定相等
D.當(dāng)逐漸增大拉力F時,物體b先開始滑動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.下列說法正確的是( 。
A.普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說
B.大量的氫原子從n=3的能級向低能級躍遷時只會輻射兩種不同頻率的光
C.發(fā)生光電效應(yīng)時,入射光的光強(qiáng)一定,頻率越高,單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少
D.比結(jié)合能小的原子核分解為比結(jié)合能大的原子核時一定釋放核能
E.運(yùn)動的宏觀物體也具有波動性,其速度越大,物質(zhì)波的波長越大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.圖甲為一簡諧波在t=0時刻的圖象,質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置在x=3.5m處,圖乙為x=4m處的質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象,則下列判斷正確的是( 。
A.這列波的波速是2m/s
B.這列波的傳播方向沿x正方向
C.t=3.5s時Q點(diǎn)的位置為0.2m
D.t=0.625s時P與Q第一次位移相等
E.從t=0時刻開始Q點(diǎn)的振動方程為y=0.2sin(2πt+π)m

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的小球用細(xì)線拴住,線長l=0.5m,細(xì)線受到F=18N的拉力時就會被拉斷,當(dāng)小球從圖示位置釋放后擺到懸點(diǎn)正下方時,細(xì)線恰好被拉斷,若此時小球距水平地面高度h=5m,(g=10m/s2)求:
(1)細(xì)線斷時,小球的速度大小v0
(2)小球落地點(diǎn)離地面上P點(diǎn)的距離x為多少?(P點(diǎn)在懸點(diǎn)正下方)
(3)小球落地時的速度大小vt

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,一個電量為-Q的點(diǎn)電荷甲,固定在絕緣水平面上的O點(diǎn).另一個電荷量為+q及質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙,從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動,運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度為v,且為運(yùn)動過程中速度最小值.已知點(diǎn)電荷乙與水平面的動摩擦因數(shù)為μ,AB間距離為L0,靜電力常量為k,則下列說法錯誤的是( 。
A.點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中,加速度逐漸減小
B.OB間的距離為$\sqrt{\frac{kQq}{μmg}}$
C.點(diǎn)電荷乙越過B點(diǎn)向左運(yùn)動,其電勢能仍增多
D.在點(diǎn)電荷甲形成的電場中,AB間電勢差UAB=$\frac{μmg{l}_{0}+\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}}{q}$

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