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    15．某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E和内电阻r．
    （1）用多用电表粗略测定该电池电动势E．在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图1，该电池电动势E大小为9.4V．

    （2）用电压表V、电阻箱R、R0=40Ω的定值电阻、开关S、若干导线和该电池组成如图2所示的电路，精确测定该电池电动势E和内电阻r．
    ①根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图（图3）连接成完整电路．
    ②闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表V相应示数U．该学习小组测出多组R、U数据，计算出相应的$\frac{1}{R}$与$\frac{1}{U}$的值，用描点作图法作出了$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图线如图4，从图线中可知电电动势E=10V；电内阻r=8Ω．

    分析 （1）由图1所示确定电压表的量程与分度值，然后读出其示数．
    （2）①根据电路图连接实物电路图．
    ②由闭合电路欧姆定律可得出表达式，再结合图象和数学知识可得出图象的截距及斜率的含义，则可求得电动势和内电阻．

    解答 解：（1）由图1所示可知，电压表选择10V量程，由图示表盘可知，其分度值为0.2V，由图示指针可知，其示数为：9.4V；
    （2）①根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

    ②根据电路图，由闭合电路欧姆定律可得：U=$\frac{E}{R+r+{R}_{0}}$R，整理得：$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r+{R}_{0}}{E}$$\frac{1}{R}$，
    由数学知识可知，图象中的斜率为：k=$\frac{r+{R}_{0}}{E}$，截距为：b=$\frac{1}{E}$，
    由图示图象可知：b=0.10，电动势：E=$\frac{1}{b}$=$\frac{1}{0.10}$=10.0V，
    图象斜率：k=$\frac{△\frac{1}{U}}{△\frac{1}{R}}$=$\frac{0.34-0.10}{0.05-0}$=4.8，电源内阻：r=kE-R0=4.8×10-40=8Ω；
    故答案为：（1）9.4；（2）①电路图如图所示；②10；8．

    点评 （1）本题考查多用电表的读数方法，对多用电表读数时，要先确定其所测量的量、量程与分度值，然后再读数．
    （2）本题关键在于能由图象知识（斜率与截距的意义）结合闭合电路欧姆定律求解，在解题时要注意题目中给出的条件及坐标中隐含的信息．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．边长为L的正方形线框在恒力F的作用下沿x轴运动，穿越如图所示的有界匀强磁场．已知磁场的宽度为2L，且线圈刚好匀速进入磁场，则在穿越的过程中，线框中感应电流随位移变化的图象可能是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．如图甲所示的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动产生正弦交流电，图乙所示为变压器电路，原副线圈匝数比为2：1，副线圈中定值电阻的阻值为R，下列说法正确的是（　　）
    A．线圈平面与磁场垂直时，线圈中的磁通量变化率最大
    B．线圈平面与磁场方向夹角为45°时的瞬时值等于交流电的有效值
    C．将线圈的匝数增加l倍，转速增加1倍，则线圈中的电流有效值增大为原来的2倍
    D．若将线圈产生的交流电输出到如图乙所示的理想变压器电路a、b端，结果R消耗的功率为P，则磁场中线圈中产生的电动势有效值为2$\sqrt{PR}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．我国是能够准确测量重力加速度的几个国家之一．测g的二种方案叫做“对称自由下落”．具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处所用时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H处，小球离开H处至又回到H处所用时间为T1，测得T1、T2、H，这把测g归于测长度和时间，则重力加速度的表达式为（　　）
    A．$\frac{2H}{T_2^2-T_1^2}$B．$\frac{4H}{T_2^2-T_1^2}$C．$\frac{8H}{T_2^2-T_1^2}$D．$\frac{16H}{T_2^2-T_1^2}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器．
    ①如图甲是一个多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将S拨到3或4两个位置，在进行电压测量时，应将S拨到5或6两个位置．
    ②使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图乙中a、b所示．若选择开关处在“×10Ω”的电阻档时指针位于a，则被测电阻的阻值是500Ω．若选择开关处在“直流电压2.5V”档时指针位于b，则被测电压是1.98V；
    ③测量完成后，将选择开关拨向OFF挡或交流电压最高档位置．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．如图所示是某同学探究“加速度与力的关系”的实验装置．他在固定于桌面上的光滑导轨上安装了一个光电门传感器B，小车上固定一挡光片，已知挡光片的宽度为d．小车用细线绕过导轨左端的定滑轮与力传感器C相连，传感器下方悬挂钩码，每次小车都从A处由静止释放．（不计导轨及滑轮的摩擦）

    （1）实验时，将小车从A位置由静止释放，由光电门传感器测出挡光片通过光电门B的时间t，则小车通过光电门时的速度为$\frac{d}{t}$，若要得到小车的加速度，还需要测量的物理量是释放点距光电门的距离L．
    （2）（单选）下列不必要的实验要求是A
    A．应使小车质量远大于钩码和力传感器的总质量
    B．应使A位置与光电门传感器间的距离适当大些
    C．应将力传感器和光电门传感器都通过数据采集器连接到计算机上
    D．应使细线与导轨平行
    （3）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和挡光片通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究小车的加速度与力的关系，处理数据时应作出$\frac{1}{{t}^{2}}$-F图象（选填“t2-F”、“$\frac{1}{t}$-F”或“$\frac{1}{{t}^{2}}$-F”），图象斜率k与挡光片的宽度d的关系为k∝$\frac{1}{{d}^{2}}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    7．如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑动变阻器，当电压表读数为0.60V时，电流表读数恰好为零，该金属的极限频率为4.6×1014Hz；光电子的最大初动能为0.60eV．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．如图所示，匝数为110匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=$\sqrt{2}$T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=100rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V，9W”的节能灯，且节能灯正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（　　）
    A．变压器原、副线圈匝数之比为25：1
    B．在图示位置线框中产生的感应电动势最大
    C．线框转到与图示位置垂直时，电流方向将发生改变
    D．变压器输出的最大功率不能超过50000W

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．某同学为测定金属丝的电阻率ρ，设计了如图甲所示电路，电路中ab是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝，保护电阻R0=4.0Ω，电源的电动势E=3.0V，其内电阻r未知．电流表内阻很小，可以忽略不计，电阻丝上的滑片P与电阻丝始终接触良好．

    （1）实验中该同学先用螺旋测微器测得电阻丝的直径d=0.400mm，然后按图甲连接好电路，在闭合开关之前，应将滑片P置于右端（选填“左端”“中间”、“右端”）
    （2）实验时闭合开关，调节滑片P的位置，分别测量出每次实验中aP长度x及对应的电流值I，实验数据如表所示：
    x（m）0.100.200.300.400.500.60
    I（A）0.490.430.380.330.310.28
    $\frac{1}{I}$（A-1）2.042.332.633.033.233.57
    ①将表中数据描在$\frac{1}{I}$-x坐标纸中，如图乙所示．请在坐标纸上作出表示$\frac{1}{I}$-x关系的图线．
    ②该同学根据实验设计的思想得到图象中直线的斜率的表达式k=$\frac{4ρ}{π{d}^{2}E}$（用题中相应量的字母及必要的数字表示），由图线求得电阻丝的电阻率ρ=1.1×10-6Ω•m（保留两位有效数字）．
    ③根据图丙中$\frac{1}{I}$-x关系图线纵轴截距的物理意义，可求得电源的内阻为r=1.4Ω（保留两位有效数字）．

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