1.某實驗小組利用如下的器材,測量一電源的電動勢E及內(nèi)阻r,已知E約為4.5V,r約為1.5Ω,該電源允許輸出的最大電流為0.12A.
器材:量程3V的理想電壓表V,量程0.5A的電流表A(具有一定內(nèi)阻),固定電阻r1=4Ω,r2=40Ω,電阻箱R,滑動變阻器R′,開關(guān)S,導線若干.請設(shè)計一種比較精確的測定該電源電動勢和內(nèi)阻的方案,并回答如下問題:
(1)在如圖中虛線框內(nèi)畫出測量電路的原理圖;
(2)簡要寫出實驗步驟(只要求測兩組數(shù)據(jù)即可)在電阻箱上選擇某一合理阻值R1,閉合開關(guān)S,記下電壓表的示數(shù)U1,斷開開關(guān)S;將電阻箱的阻值變?yōu)榱硪缓侠碜柚礡2,閉合開關(guān)S,記下電壓表的示數(shù)U2
(3)寫出計算式:電動勢E=$\frac{{R}_{2}-{R}_{1}}{{U}_{1}{R}_{2}-{U}_{2}{R}_{1}}$U1U2;內(nèi)阻r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{U}_{1}{R}_{2}-{U}_{2}{R}_{1}}$R1R2-r2
(4)這個實驗的系統(tǒng)誤差是怎樣形成的?對電表內(nèi)阻的要求是什么?

分析 (1)根據(jù)題意及給出的儀器可應(yīng)采用的電路圖;
(2)根據(jù)所選儀器及電路分析實驗中應(yīng)進行的步驟及方法;
(3)由閉合電路歐姆定律列式,聯(lián)立求得電動勢和內(nèi)電阻;
(4)根據(jù)電表的內(nèi)阻對實驗數(shù)據(jù)的影響分析實驗誤差.

解答 解:若采用伏安法,電動勢E約為4.5 V大于電壓表的量程3 V,故應(yīng)在干路中串聯(lián)保護電阻.若選固定電阻r1=4Ω做保護電阻串聯(lián)在干路中,電路中的最大電流約4.5 V÷4Ω=1.1 A,超過了該電源允許輸出的最大電流為0.12 A.若選r2=40Ω,電路中電流最大約4.5 V÷40Ω=0.11 A,雖不超電源允許輸出的最大電流,但量程0.5 A的電流表偏角太小,測量不精確.故不能采用伏安法.
(1)實驗電路原理圖如圖.
(2)在電阻箱上選擇某一合理阻值R1,閉合開關(guān)S,記下電壓表的示數(shù)U1,斷開開關(guān)S;將電阻箱的阻值變?yōu)榱硪缓侠碜柚礡2,閉合開關(guān)S,記下電壓表的示數(shù)U2
(3)由閉合電路的歐姆定律得E=U1+$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$(r+r2),E=U2+$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$(r+r2),聯(lián)立解得
E=$\frac{{R}_{2}-{R}_{1}}{{U}_{1}{R}_{2}-{U}_{2}{R}_{1}}$U1U2,r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{U}_{1}{R}_{2}-{U}_{2}{R}_{1}}$R1R2-r2
(4)本題由于電壓表內(nèi)阻不能無窮大,故誤差是由于電壓表的分流形成的;實驗中應(yīng)要求電壓表內(nèi)阻比較大.

故答案為:(1)如圖所示;(2)在電阻箱上選擇某一合理阻值R1,閉合開關(guān)S,記下電壓表的示數(shù)U1,斷開開關(guān)S;將電阻箱的阻值變?yōu)榱硪缓侠碜柚礡2,閉合開關(guān)S,記下電壓表的示數(shù)U2.(3)$\frac{{R}_{2}-{R}_{1}}{{U}_{1}{R}_{2}-{U}_{2}{R}_{1}}$U1U2,$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{{U}_{1}{R}_{2}-{U}_{2}{R}_{1}}$R1R2-r2.(4)誤差是由于電壓表的分流形成的;要求電壓表內(nèi)阻比較大.

點評 本題考查電源的電動勢和內(nèi)電阻的測量方法,要注意正確理解實驗電路及實驗方法,從而明確實驗的步驟及數(shù)據(jù)處理.

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(1)整個過程人和座椅的最大速度;
(2)人與座椅做自由下落的時間;
(3)在勻減速階段,座椅對游客的作用力大。

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12.下列說法符合史實的是( 。
A.開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律
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D.哥白尼提出了地心說

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A.子彈A損失的機械能等于木塊B增加的機械能
B.子彈A損失的機械能等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量
C.子彈A損失的動量等于木塊B增加的動量
D.子彈A損失的動量不等于木塊B增加的動量

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16.以下涉及物理學史上的敘述中,說法不正確的是( 。
A.麥克斯韋預言了電磁波的存在,后來被赫茲所證實
B.安培通過多年的研究,發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場
C.紐曼和韋伯總結(jié)出了法拉第電磁感應(yīng)定律
D.開普勒揭示了行星的運動規(guī)律,為牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律奠定了基礎(chǔ)

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A.兩次拉伸橡皮條,需將橡皮條沿相同方向拉到相同長度
B.兩次拉伸橡皮條,需將橡皮條和繩的結(jié)點拉到相同位置
C.拉橡皮條的細繩要長些,標記同一細繩方向的兩點要遠些
D.彈簧秤、細繩、橡皮條都要與木板平行

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④定值電阻R2=10Ω      ⑤滑動變阻器R3(0-200Ω)     ⑥滑動變阻器R4(0-10Ω)    
⑦干電池1.5V 內(nèi)阻未知        ⑧單刀單擲開關(guān)      ⑨單刀雙擲開關(guān)          ⑩導線若干

(1)在如圖1所示的方框中畫出實驗電路設(shè)計圖.
(2)你要選擇的器材除①②⑦⑧⑨⑩外還應(yīng)選:③⑥ (寫出代號).
(3)在圖2中將實物儀器用導線按要求連接起來.

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A.波的周期為1.2s
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