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    4．某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：
    电压表：V（量程3V，内阻Rv=10kΩ）
    电流表：G（量程3mA，内阻RG=59.7Ω）
    电流表：A（量程3A，内阻约为0.5Ω）
    滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω，额定电流2A）
    R2（阻值范围0～1000Ω，额定电流1A）
    定值电阻：R3=0.3Ω  
    ①为了尽量提高测量精度，请你选取以上合适器材，在虚线框中设计出电路原理图；
    ②为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用滑动变阻器R1（填写器材的符号）．
    ③该同学发利用上述实验原理图测得数据，以电流表度数为横坐标，以电压表度数为纵坐标绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=1.48V，电源的内阻r=0.84Ω（计算结果保留两位有效数字）

    分析 ①②根据干电池的电动势和滑动变阻器R1，可估算出电路中电流最小值，从而得出合理的电流表；根据并联电路的特点求解改装后的电流表对应的量程；为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；由实验中的原理及实验仪器可以选择合理的电路图；
    ③根据电流表G读数与改装后电流表读数的关系，由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势和内阻．

    解答 解：①②一节干电池的电动势约E=3V，为方便实验操作，滑动变阻器应选R1，它的阻值范围是0〜10Ω，
    电路中最小电流约为：Imin=$\frac{E}{R}$=$\frac{3}{10}$=0.3A；电流表A的量程是3A，0.3A不到该量程的三分之一，流表量程太大，因此不能用电流表A．
    为了扩大电流表的量程，应并联一个小电阻；故应与R3并联；改装后电流表量程：I=Ig+$\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{3}}$=0.003+$\frac{3×1{0}^{-3}×100}{0.5}$A=0.603A；
    由题意可知，电流表用表头进行改装，电压表并联在电源两端；原理图如下图：

    ③由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V．
    图线的斜率大小k=r，由数学知识知：k=$\frac{1.48-1.06}{2.5×200×1{0}^{-3}}$=0.84，
    则电源的内阻为：r=k=0.84Ω
    故答案为：①电路如图  
    ②R1
    （3）1.48　    0.84

    点评 测量电源的电动势和内电阻的实验，采用改装的方式将表头改装为量程较大的电流表，再根据原实验的研究方法进行分析研究，注意数据处理的方法．这是近年高考新的动向，应注意把握．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    14．在探究“加速度与力的关系”实验中，某同学设计了一种新的方法：他按如图1所示安装好实验装置，在不悬挂小吊盘时，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，使小车能牵引纸带沿长木板向左做匀速运动．然后将一定数量的砝码（其总质量为m）放入小吊盘中（小吊盘质量不计），接通电源，释放小车，打出一条理想纸带，并在纸带上标出小吊盘中砝码所受的重力F．以后每次实验将小吊盘中部分砝码移到小车中，保持砝码和小车的总质量一定，重复实验多次，并计算出每条纸带对应的加速度．

    回答下列问题：
    （1）按上述方案做实验，是否要求小吊盘中砝码的总质量远小于小车的质量？否（填“是”或“否”）
    （2）该同学以每次实验中小吊盘中砝码所受的重力F为横坐标，小车对应的加速度大小a为纵坐标，在坐标纸上作出a-F关系图线．图2图线中，你认为合理的是D
    （3）若该同学所作出a-F关系图线，直线（或直线部分）斜率为k，则小车质量M=$\frac{1}{k}-m$．

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    15．第一宇宙速度等于7.9km/s（填“大于”或“等于”），第二宇宙速度小于16.7km/s（填“小于”或“等于”）．

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    12．质量为2kg的小铁球从某一高度由静止释放，经3s到达地面，不计空气阻力，g=10m/s2．则（　　）
    A．落地前1s内重力做功与第1s内重力做功相等
    B．落地前1s内重力做功比第1s内重力做功少
    C．前2s内重力的功率为400W
    D．前2s内重力的功率为200W

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    19．如图所示，两个宽度均为l的强磁场垂直于光滑水平桌面，方向相反，磁感应强度大小相等，高为l、上底和下底长度分别为l和2l的等腰梯形金属框水平放置，现使其匀速穿过磁场区域，速度垂直底边，从图示位置开始计时，以逆时针方向为电流的正方向，下列四幅图中能够反映线框中电流I随移动距离x关系的是（　　）
    A．B．C．D．

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    9．如图所示，一质量为m=1.0kg的物体从高处为h=0.8m的光滑斜面顶端静止开始下滑，斜面倾角为37°，求：
    （1）物体斜面顶端滑至底端的过程中重力的功率；
    （2）物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率．

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    16．两只船连同船上的人、物总质量为M，两船以速率v0相向而行．当他们“擦肩”而过时，各把质量为m的物体从船侧同时放入对方船中，则船速大小变为$\frac{（M-2m{）v}_{0}}{M}$（忽略水的阻力）

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    13．如图甲所示，将一质量为5kg的物体静置在电梯内的压力传感器上，电梯由静止开始运动，物体对传感器的压力F随时间t变化的图象如图乙所示，取重力加速度g=10m/s2，则在0～6s时间内，物体运动的位移大小为16m，物体的机械能减小量为800J．

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    14．某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻，实验的主要操作如下：

    ①先用多用电表的电压档直接接在电池两极粗测电池的电动势，表盘如图（甲）所示，示数为1.55V，这样测出的电动势比真实值偏小（选填“偏大”或“偏小”）．
    ②若按图（乙）所示接好电路进行实验，记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U，并将数据记录在表中．第2次实验中，电阻箱的示数如图（丙）所示，此时电阻箱接入电路的电阻是2.2Ω；
    实验次数123456
    $\frac{1}{U}$/（V-1）0.801.071.301.471.802.27
    $\frac{1}{R}$/（Ω-1）0.200.801.01.52.0
    ③图（丁）是根据表中的数据，在坐标纸上画出的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图象．根据图象可知：电池的电动势E=1.67V，内阻r=1.34Ω．（结果保留三位有效数字）

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