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    16．在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，所选用的实验器材有：
    A：小灯泡“2.5V，0.2A”
    B：电流表0-0.6A-3A（内阻约1Ω）
    C：电压表0-3V-15V （内阻很大）
    D：滑线变阻器“2A，10Ω”
    E：电源（两节干电池）
    F：开关一个，导线若干
    （1）在实验时小杰同学采用了如图1所示的实物电路，则具体实验操作前该电路需改进的地方有电流表应外接；电流表量程太大；滑线变阻器滑片应置于左侧
    （2）在改正电路需改进之处后，小杰同学进行了实验，但在实验中发现，无论怎样调节滑线变阻器，都不能使小灯泡两端电压达到2.5V额定电压，而是只能勉强达到1.80V，于是他猜想是否干电池太旧，总电动势只能达到1.8V，为了验证自己的猜想，他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验，电路图如图2，实验数据如下：
    U（V）2.372.302.182.101.901.601.30
    I（A）0.110.140.180.210.290.420.56
    Ⅰ．请在如图3的坐标纸上画出U-I图线，由图线可得E=2.6V，电源内阻为r=10Ω
    Ⅱ．描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8V的原因是否如小杰所猜测？由实验数据得小灯泡两端电压为1.8V时电流为0.19A，试通过分析说明只能达到1.80V的原因．

    分析 （1）据灯泡内阻与电表内阻的关系确定电流表的接法；实验时电表要选择合适的量程；滑动变阻器采用分压接法，闭合开关前，分压电路分得的电压应为零．
    （2）用描点法作图作出电眼的U-I图象；电源的U-I图象与纵轴交点的坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源的内阻；根据实验电路，应用欧姆定律分析答题，明确小杰的猜测是否正确．

    解答 解：①小灯泡内阻很小，约为几欧姆到十几欧姆，而电压表内阻很大，约为几千欧姆定律到几万欧姆，灯泡电阻远小于电压表内阻，实验时电流表应采用外接法而不是采用内接法；电源电动势约为3V，灯泡电阻约为几欧姆左右，电路最大电流不会超过0.6A，电流表应选0.6A量程而不是选择3A量程；由图甲所示可知，滑动变阻器采用分压接法，闭合开关前，为保护电路，滑片应置于左端，不能放在右端．
    ②Ⅰ、根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点，然后作出图象，电源的U-I图象如图所示；由图象可知，图象与纵轴的交点坐标值为2.61，则电源电动势E=2.61V，电源内阻r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.61-1.30}{0.5}$≈2.60Ω；
    Ⅱ、电源电动势为2.61V，电压表示数达不到2.5V，不是电源电动势太小造成的；
    灯泡两端电压为1.8V时，灯泡电阻R=$\frac{1.8}{0.19}$≈9.5Ω，
    分压支路小灯泡与电流表总内阻约为10欧姆，滑动变阻器最大阻值为10Ω，
    则滑动变阻器与分压支路并联电阻约为5欧姆，U分压=IR并=$\frac{E}{{R}_{并}+r}$R并=$\frac{2.61×5}{5+2.6}$≈1.7V，所以电压表示数不能达到1.80V；
    故答案为：（1）电流表应采用外接法；电流表量程太大；滑片应置于左侧；（2）Ⅰ图象如图所示；2.61； 2.6；Ⅱ小杰的猜测正确；在小灯泡伏安特性实验中，由于滑动变阻器采用分压接法，使得外电阻与内电阻阻值接近，因而外电压不可能接近电源的电动势

    点评 本题考查了实验电路分析、求电源电动势与内阻，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据的处理方法，要掌握描点法作图的方法，要会根据电源的U-I图象求出电源的电动势与内阻．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．下列说法正确的是（　　）
    A．α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构
    B．根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，氢原子电势能减小，核外电子运动的加速度增大
    C．一块纯净的放射性元素的矿石经过一个半袞期以后它的总质量仅剩下一半
    D．${\;}_{92}^{238}$U经过多次α、β衰变形成稳定的${\;}_{82}^{206}$Pb的过程中，有6个中子转变成质子
    E．质子、中子、α粒子的质量分別是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是（2m1+2m2-m3）c2

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    7．在用图甲所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系．
    ①除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有ACE（选填选项前的字母）．
    A．220V、50Hz的交流电源
    B．电压可调的直流电源
    C．刻度尺
    D．秒表
    E．天平（附砝码）

    ②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是AC．
    A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
    B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
    C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
    ③某同学得到了图乙所示的一条纸带，由此得到小车加速度的大小a=1.15m/s2（保留三位有效数字）．

    ④在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，已知三位同学利用实验数据做出的a-F图象如图丙中的1、2、3所示．下列分析正确的是B（选填选项前的字母）．
    A．出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力
    B．出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适
    C．出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大
    ⑤在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是系统误差（选填“系统误差”或“偶然误差”）．设拉力的真实值为F真，小车的质量为M，为了使$\frac{mg-{F}_{真}}{{F}_{真}}$＜5%，应当满足的条件是$\frac{m}{M}$＜5%．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．原子处于基态时最稳定，处于较高能级时会自发地向较低能级跃迁，用n表示氢原子所处能级状态的量子数，N表示由该能级状态发生跃迁时可能发出的不同波长的光谱线的数目，则（　　）
    A．当n=1时，N=1B．当n=2时，N=2C．当n=3时，N=3D．当n=4时，N=4

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    11．一正弦交流电的电压波形图如图所示，从图中可知其最大值Um=5V，周期T=0.8s，频率f=1.25Hz．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    1．极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道）．如图所示，若某极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方，所用时间为t，已知地球半径为R（地球可看做球体），地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由以上条件可知（　　）
    A．卫星运行的角速度为$\frac{π}{2t}$
    B．地球的质量为$\frac{gR}{G}$
    C．卫星运行的线速度为$\frac{πR}{2t}$
    D．卫星距地面的高度 （$\frac{4g{R}^{2}{t}^{2}}{{π}^{2}}$）${\;}^{\frac{1}{3}}$-R

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    8．如图所示，质量为m的小球用长为L的细绳系于O点．把细绳拉直至水平时无初速度地释放，小球运动至O点正下方的B点时绳子恰好被拉断（设绳子被拉断时系统没有能量损失），小球抛出后落在水平地面上的C点，B点距地面的高度也为L．求：
    （1）绳子被拉断时小球的速度；
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    5．一物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a=2m/s2，求：
    （1）第5s末的速度多大？
    （2）第4s内的位移多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    14．如图甲所示，质量为M=1kg足够长的长木板A静止在粗糙水平面上，其右端放一质量m=0.1kg的小滑块B（可视为质点）．已知长木板A和小滑块B间的动摩擦因数μ=0.2，A、B同时以大小为v0的初速度向右、向左运动，其v-t图象如图乙所示，在t=3s时，达到相同速度，g取10m/s2．求：
    （1）开始阶段，A、B两物体的加速度大小；
    （2）小滑块B在开始3s内的位移和路程．

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