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    8．手机成为日常生活越来越重要的工具，一天小明同学的手机充电后手机不能开机，他想根据已撑握的知识进行初步的故障检测，于是取出了电池如图甲所示（电动势标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）．并用该电池测定电源电动势和内阻．现实验室备有如下器材：
    A．电压表V（量程3V，电阻RV约为4.0kΩ）     
    B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）
    C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）    
    D．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）
    E．电阻箱R2（0～999.9Ω）                     
    F．开关S一只、导线若干
    （1）小明用游标卡尺测量了锂电池正负接线柱之间的最大间距，测量结果如图乙所示，请您帮小明读出该数据来10.60mm；
    （2）为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，如图丙所示为其对应的实物图，图中的电流表A应选A2（选填“A1”或“A2”），请将实物连线补充完整．
    （3）为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图丁所示的电路图．根据测量数据作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{{R}_{2}}$图象，如图戊所示．若该图线的斜率为3，纵轴截距为0.3，则该锂电池的电动势E=$\frac{1}{b}$，内阻r=$\frac{k}{b}$．通过该实验检测，可以判断手机因该电池的电压不足，而不能使手机正常开机．

    分析 （1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数．
    （2）根据通过待测电阻的最大电流选择电流表；为准确测量电阻阻值，应测多组实验数据，根据待测电阻阻值与滑动变阻器最大阻值间的关系确定滑动变阻器的接法；根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法，然后连接实物电路图．
    （3）由闭合电路的欧姆定律求出图象的函数表达式，根据该关系式求出电源的电动势与内阻．

    解答 解：（1）由图示游标卡尺可知，其示数为：10mm+30×0.02mm=10.60mm；
    （2）电压表量程是3V，通过待测电阻的最大电流约为：I=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{3V}{2000Ω}$=0.0015A=1.5mA，
    因此电流表应选电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）；
    待测电阻R0阻值约为2kΩ，滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）
    与电阻箱R2（0～999.9Ω）最大阻值均小于待测电阻阻值，
    变阻器采用限流接法时待测电阻电压与电流变化范围较小，不能测多组实验数据，
    为测多组实验数据，减小实验误差，滑动变阻器应采用分压接法；
    $\frac{{R}_{0}}{{R}_{A}}$=$\frac{2000Ω}{50Ω}$=40，$\frac{{R}_{V}}{{R}_{0}}$=$\frac{4000Ω}{2000Ω}$=2，$\frac{{R}_{0}}{{R}_{A}}$＞$\frac{{R}_{V}}{{R}_{0}}$，电流表应该采用内接法，实物电路图如图所示．

    （3）由图乙所示电路可知，E=U+Ir=U+$\frac{U}{{R}_{2}}$r，则$\frac{1}{U}$=$\frac{r}{E}$$\frac{1}{{R}_{2}}$+$\frac{1}{E}$，
    因此图象的纵轴截距b=$\frac{1}{E}$，电动势E=$\frac{1}{b}$，
    图象的斜率k=$\frac{r}{E}$，则电源内阻r=kE=$\frac{k}{b}$；
    故答案为：（1）10.60；（2）A2；电路图如图所示；（3）$\frac{1}{b}$；$\frac{k}{b}$．

    点评 根据待测电阻与滑动变阻器阻值间的关系确定滑动变阻器的接法，根据待测电阻阻值与电表内阻间的关系确定电流表的接法是正确连接实物电路图的前提与关键．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，一下符合事实的是（　　）
    A．牛顿首创了将实验和逻辑推理和谐结合起来的物理学研究方法
    B．卡文迪许总结出了点电荷间相互作用的规律
    C．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律并发现了万有引力定律
    D．伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    10．为了测量一节干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：
    A．待测干电池一节
    B．直流电流表（量程0～0.6～3A，0.6A挡内阻为0.1Ω，3A挡内阻为0.02Ω）
    C．直流电压表（量程0～3～15V，3V挡内阻为5kΩ，15V挡内阻为25kΩ）
    D．滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）
    E．滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.2A）
    F．开关       G．导线若干
    ①在方框图中画出实验的电路图，其中滑动变阻器选D（填代号），要求尽可能减少实验的误差．
    ②根据实验记录，画出的U-I图线如图（甲）所示，从中可求出待测干电池的电动势为1.5V，内电阻为1Ω．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    7．下列各组物理量中，是矢量的是（　　）
    A．位移B．质量C．加速度D．时间

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．小明同学尝试用图1所示的电路图进行实验，定值电阻R1=8Ω，在滑动变阻器由a端向b端移动的过程中，分别用两个电流传感器测量了电流I1与I2关系，并得到的完整图象如图2所示，其中C点为图线最低点，则由图可知（　　）
    A．当滑动头P滑到b点时得到图2中B点B．图2中A点纵坐标为0.375A
    C．滑动变阻器总阻值为16ΩD．电源电动势为6V

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度v=$\sqrt{gR}$，R是球心到O点的距离，则当球运动到最低点时对杆的作用力是（　　）
    A．6mg的拉力B．6mg的压力C．7mg的拉力D．7mg的压力

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    20．如图所示为两光滑金属导轨MNQ和GHP，其中MN和GH部分为竖直的半圆形导轨，NQ和HP部分为水平平行导轨，整个装置置于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．有两个长均为l、质量均为m、电阻均为R的导体棒垂直导轨放置且始终与导轨接触良好，其中导体棒ab在半圆形导轨上，导体棒cd在水平导轨上，当恒力F作用在导体棒cd 上使其做匀速运动时，导体棒ab恰好静止，且距离半圆形导轨底部的高度为半圆形导轨半径的一半，已知导轨间距离为l，重力加速度为g，导轨电阻不计，则（　　）
    A．每根导轨对导体棒ab的支持力大小为2mg
    B．导体棒cd两端的电压大小为$\frac{2\sqrt{3}mgR}{BI}$
    C．作用在导体棒cd上的恒力F的大小为$\sqrt{3}$mg
    D．恒力F的功率为$\frac{6{m}^{2}{g}^{2}R}{{B}^{2}{I}^{2}}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    17．如图所示，上表面光滑，倾角θ=30°的斜面固定在水平地面上，斜面顶端固定一光滑的小定滑轮，质量分别为m和3m的两小物块A、B用轻绳连接，其中B被垂直斜面的挡板挡住而静止在斜面上，定滑轮与A之间绳子水平，已知绳子开始刚好拉直，长为L．现静止释放A，在A向下开始运动到O点正下方的过程中，下列说法正确的是（　　）
    A．物块B一直保持静止状态
    B．物块B不能一直保持静止状态
    C．物块A在下摆过程中的机械能处于最大值时，动能最大值为mgL
    D．物块A在下摆过程中的机械能处于最大值时，动能最大值为$\frac{mgL}{2}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    18．某同学用如图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为重锤线所指的位置．实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次，然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G由静止滚下，和球2碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次．实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N、P．
    （1）在该实验中，应选用的器材是下列器材中的ACE．
    A．天平   B．游标卡尺   C．刻度尺    D．大小相同的钢球两个E．大小相同的钢球和铝球各一个
    （2）在此实验中，球1的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1大于m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
    （3）若实验结果满足m1$\overline{ON}$=m1$\overline{OM}$+m2$\overline{OP}$，就可以验证碰撞过程中动量守恒．

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