利用电学方法可以测量水流对小球的作用力的大小．图中质量为m的小铅球用一根金属丝系于O点．开始时水不流动，小球在竖直方向保持静止．若水开始流动，则小铅球将在水流的推动下向左摆动一定的角度θ．水流的速度越大，θ也越大．为了测定水流对小铅球推力F的大小，在水平方向固定了一根长L的电阻丝BC，其C端在悬点O的正下方，OC相距h．BC与悬挂小铅球的金属丝接触点为D，接触良好，不计接触点的摩擦和金属丝的电阻．现有一个电动势为E、内电阻不计的电源和一只理想电压表，试将这些器材连接成测量F的电路，并要求水流的推力F越大时，电压表的示数也越大．
（1）接线图画在图上．（连接线必须接在图中各个小圆点上）
（2）设小球稳定后电压表的示数为U，试求水流对小铅球的推力F．

解：（1）如图所示；

（2）根据闭合电路欧姆定律，有
$\text{[math]}$ ①
根据电阻定律，有
$\text{[math]}$ ②
对小球受力分析，受水的推力F、细线的拉力T和重力G，如图

根据共点力平衡条件，有
F=mgtanθ ③
其中
tanθ= $\text{[math]}$ ④
由①②③④解得
$\text{[math]}$
即水流对小铅球的推力F为 $\text{[math]}$ ．
分析：（1）要求水流的推力F越大时，电压表的示数也越大，由于水的推力越大，悬挂小球的细线与竖直方向的夹角越大，故可以用分压式接法连接电路；
（2）先根据闭合电路欧姆定律求出CD间电阻值，得到CD间距，从而得到细线与竖直方向的夹角的正切值，最后对小球受力分析，根据共点力平衡条件得到小球受到的拉力大小．
点评：本题是一道力电综合问题，关键先通过闭合电路欧姆定律结合几何关系得到悬线与竖直方向的夹角，然后对小球受力分析后根据共点力平衡条件求得细线对小球的拉力大小．

练习册系列答案

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科目：高中物理 来源： 题型：

利用电学方法可以测量水流对小球的作用力的大小．图中质量为m的小铅球用一根金属丝系于O点．开始时水不流动，小球在竖直方向保持静止．若水开始流动，则小铅球将在水流的推动下向左摆动一定的角度θ．水流的速度越大，θ也越大．为了测定水流对小铅球推力F的大小，在水平方向固定了一根长L的电阻丝BC，其C端在悬点O的正下方，OC相距h．BC与悬挂小铅球的金属丝接触点为D，接触良好，不计接触点的摩擦和金属丝的电阻．现有一个电动势为E、内电阻不计的电源和一只理想电压表，试将这些器材连接成测量F的电路，并要求水流的推力F越大时，电压表的示数也越大．
（1）接线图画在图上．（连接线必须接在图中各个小圆点上）
（2）设小球稳定后电压表的示数为U，试求水流对小铅球的推力F．

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

Ⅰ．（1）在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为

mm．
（2）在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图2所示，读数为

cm．

Ⅱ．太阳能是一种清洁、“绿色”能源．在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性．所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．
（1）为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图．
（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图象．由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻

（填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为

Ω．

Ⅲ．利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．
用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v0
用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=

2gh

计算出瞬时速度
根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度h
用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v0以上方案中只有一种正确，正确的是

（填入相应的字母）

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科目：高中物理 来源：2010年高考试题（安徽卷）解析版 题型：实验题

Ⅰ．（1）在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为__________________mm。

（2）在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图2所示，读数为__________________cm。

Ⅱ．太阳能是一种清洁、“绿色”能源。在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。

（1）为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图。

（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻_____________ （填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为____________。