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9.如图1所示,R为已知电阻,Rx为待测电阻,K1为单刀单掷开关,K2为单刀双掷开关,电压表(内阻极大),E为电源(内阻不可忽略).现用图中电路测量电源电动势E及电阻Rx

(1)在图2虚线框内画出相应的电路图
(2)完成操作步骤:
①K1断开,K2接到a端,记下电压表的读数U1
②K2接到a端,闭合K1,记下电压表的读数U2
③K1闭合,K2接到b端,记下电压表的读数U3
(3)由R及测得的量,可得E=U1,Rx=$\frac{{U}_{3}}{{{U}_{2}-U}_{3}}$R.

分析 由图可知实验的原理,因电压表内阻较大,故可以直接测出电源电动势;因电路中没有电流表,故只能通过定值电阻串联的方法,由串联电路的规律求解电阻RX

解答 解:(1)实物图已知,根据实物图即可得出对应的原理图;
(2)将电压表直接接在电源两端测出电源的电动势;再测出R与Rx两端的电压,同理测出Rx两端的电压,由串并联电路的规律可得出电阻Rx
故步骤为:①l1断开,k2接到a端,记下电压表的读数U1;②k2仍接到a端,闭合k1,记下电压表的读数U2;③k1仍闭合,k2接到b端,记下电压表的读数U3
(3)电压表第一步测出的即为电源电动势,故E=U1
由串联电路的规律可知:
$\frac{{U}_{3}}{{R}_{x}}$=$\frac{{U}_{2}}{R{+R}_{x}}$
解得:
RX=$\frac{{U}_{3}}{{{U}_{2}-U}_{3}}$R
故答案为:(1)如图所示
(2)闭合K1  K2接到b端
(3)U1,$\frac{{U}_{3}}{{{U}_{2}-U}_{3}}$R

点评 本题的解题关键在于看懂电路图,明确电路的原理及实验原理;在审题时,一定要注意题目中隐含的信息,如本题中电压表内阻很大,电压表即可看作理想电表.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.如图所示,竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨,宽度均为L=0.5m,上方连接一个阻值R=1Ω的定值电阻,虚线下方的区域内存在垂直纸面向里的磁感应强度B=2T的匀强磁场.完全相同的两根金属杆M和N靠在导轨上,金属杆的长度与导轨等宽且与导轨接触良好,两金属杆的电阻均为r=0.5Ω.将金属杆M固定在磁场的上边缘(仍在此磁场内),金属杆N从磁场边界上方h0=0.8m处由静止释放,进入磁场后恰好做匀速运动,g取10m/s2.求:
(1)金属杆的质量m;
(2)若金属杆N从磁场边界上方h1=0.2m处由静止释放,进入磁场下落一段距离后做匀速运动.在金属杆N加速的过程中整个回路产生了1.4J的电热,此过程中流过电阻R的电荷量q;
(3)若金属杆N仍然从磁场边界上方h1=0.2m处由静止释放,在金属杆N进入磁场的同时释放金属杆M,金属杆M和金属杆N在以后的运动过程中,各自的最大速度v1和 v2分别是多大.

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20.(1)某探究小组的同学在实验室用如图实验装置“探究加速与力、质量的关系”时,先在长木板右端适当位置垫一块薄木板,这样做的目的是平衡摩擦力.实验中由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带如下图乙所示,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中x1=7.11cm、x2=7.70cm、x3=8.29cm、x4=8.90cm、x5=9.51cm、x6=10.10cm,则小车的加速度的大小是0.60m/s2.(结果保留两位有效数)
(2)若该探究小组还用此实验装置完成了“验证机械能守恒定律”的实验,由打点计时器得到一条清晰纸带若仍如图乙所示.已测得砝码和砝码盘的总质量为m,小车和车上砝码的总质量为M,且m远小于M,则打点计时器打下A、F两点过程中,系统机械能守恒的表达式为$mg({x}_{2}+{x}_{3}+{x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6})=\frac{1}{2}M{(\frac{{x}_{6}+{x}_{7}}{2T})}^{2}-\frac{1}{2}M{(\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T})}^{2}$(用符号m、M、x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、T表示).

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17.设嫦娥号登月飞船贴近月球表而做匀速圆周运动,测得飞船绕月运行周期为T.飞船在月球上着陆后,自动机器人在月球上做自由落体实验,将某物体由距月球表面高h处释放,经时间t后落到月球表面.已知引力常量为G,由以上数据能求出的物理量是(  )
A.月球的半径
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C.月球表面的重力加速度
D.月球的质量

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4.如图所示,直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子(不计重力)沿AB方向射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,则(  )
A.从P点射出的粒子速度大
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C.从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长
D.两个粒子在磁场中运动的时间一样长

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14.如图所示,光滑半圆轨道竖直放置,半径为R,一水平轨道与圆轨道相切,在水平光滑轨道上停着一个质量为M=0.99kg的木块,一颗质量为m=0.01kg的子弹,以vo=400m/s的水平速度射入木块中,然后一起向圆轨道运动.当圆轨道半径R为多大时,木块不会脱离轨道?(g取10m/s2

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1.在“验证机械能守恒定律”实验中,某研究小组采用了如图甲所示的实验装置.实验的主要步骤是:在一根不可伸长的细线一端系一金属小球,另一端固定于O点,记下小球静止时球心的位置A,在A处放置一个光电门,现将小球拉至球心距A高度为h 处由静止释放,记下小球通过光电门时的挡光时间△t.

(1)如图乙,用游标卡尺测得小球的直径d=1.04cm;
(2)该同学测出一组数据如下:高度h=0.21m,挡光时间△t=0.0052s,设小球质量为m=100g,g=9.8m/s2.计算小球重力势能的减小量△Ep=0.206J,动能的增加量△Ek=0.200J,得出的结论:在误差范围内,小球机械能守恒,分析误差产生的原因是克服空气阻力做功.(结果均保留三位有效数字)

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18.如图,重量为G的物体A在大小为F的水平向左恒力作用下,静止在倾角为α的光滑斜面上.下列关于物体对斜面压力N大小的表达式,正确的是(  )
A.N=Gsinα+FcosαB.N=$\frac{F}{cosα}$C.N=Gcosα+FsinαD.N=$\frac{G}{sinα}$

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19.在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,所用的实验材除电动势为6V的电源,额定电压为2.5V,额定功率为0.5W的小灯泡,以及开关和导线外,还提供的器材有:
A.电压表V(0~3V~15V,内阻分别约为2kΩ、10kΩ)
B.电流表A(0~0.6A~3A,内阻分别约为2Ω、0.4Ω)
C.滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω)
D.滑动变阻器R2(最大阻值为1kΩ),

则:(1)在以上所提供的器材中,电压表的量程应选0-3V,滑动变阻器应选C.
(2)如图甲所示,是没有连接完的实物电路(已连接好的导线有a、b、c、d、e五根),要求尽可能多测几组数据,那么:
①根据题意在如丙图的虚线方框内画出实验电路图.
②根据实验电路图,请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整.
(3)连好电路,闭合开关,通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了如图乙所示的U-I图线,根据U-I图线提供的信息,可计算出小灯泡在常温下的电阻是8Ω(保留一位有效数字).
(4)在1V以内的图象近似为一直线,原因是电阻几乎不变.

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