8.用圖所示的電路測(cè)定一種特殊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,它的電動(dòng)勢(shì)E約為8V,內(nèi)阻r約為30Ω,已知該電池允許輸出的最大電流為40mA.為防止調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路,電路中用了一個(gè)定值電阻充當(dāng)保護(hù)電阻,除待測(cè)電池外,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:
A.電流表A(量程為0.05A、內(nèi)阻約為0.2Ω)
B.電壓表V(量程為6V、內(nèi)阻為20kΩ)
C.定值電阻R1(阻值為100Ω、額定功率為1W)
D.定值電阻R2(阻值為200Ω、額定功率為1W)
E.滑動(dòng)變阻器R3(阻值范圍為0~10Ω、額定電流為2A)
F.滑動(dòng)變阻器R4(阻值范圍為0~750Ω、額定電流為1A)
G.導(dǎo)線和單刀單擲開關(guān)若干
(1)為了電路安全及便于操作,定值電阻應(yīng)該選R2;滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選R4.(填寫器材名稱)
(2)接入符合要求的用電器后,閉合開關(guān)S,調(diào)滑動(dòng)變阻器的阻值,讀取電壓表和電流表的示數(shù).取得多組數(shù)據(jù),作出了如圖所示的圖線.根據(jù)圖線得出該電池的電動(dòng)勢(shì)E為7.7V,內(nèi)阻r為26Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)若所給的電壓表已被損壞,其他器材均可使用.重新選擇器材,設(shè)計(jì)電路測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.請(qǐng)?jiān)谔摼框中畫出設(shè)計(jì)的電路圖并在上面標(biāo)明選定器材的名稱.

分析 (1)應(yīng)用歐姆定律求出電路最小電阻,然后選擇保護(hù)電阻;根據(jù)電源內(nèi)阻與保護(hù)電阻的阻值,選擇滑動(dòng)變阻器.
(2)電源的U-I圖象與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值是電源的電動(dòng)勢(shì),圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻.
(3)電壓表已經(jīng)損壞,可以用電流表測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻.

解答 解:(1)為保護(hù)電源安全,電路最小電阻:R最小=$\frac{8}{0.040}$=200Ω,保護(hù)電阻阻值至少為200Ω-30Ω=170Ω>100Ω,則保護(hù)電阻應(yīng)選定值電阻R2;電源等效電阻(電源內(nèi)阻與保護(hù)電阻之和)為200Ω,為進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選滑動(dòng)變阻器R4(阻值范圍0~750Ω、額定電流1A).
(2)由電源U-I圖象可知,圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值是7.7,則電源電動(dòng)勢(shì)E=7.7V,圖象斜率k=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{7.7}{0.034}$≈226Ω,電源內(nèi)阻r=k-R2=226Ω-200Ω=26Ω.
(3)電壓表已經(jīng)損壞,可以用電流表與定值電阻串聯(lián),測(cè)出電路電流,然后應(yīng)用閉合電路歐姆定律列方程,然后解方程組求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示.

故答案為:(1)R2;R4;(2)7.7;26;(3)電路圖如圖所示

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選取、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻、實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)等;要知道測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理,這是正確解題的關(guān)鍵;要掌握應(yīng)用圖象法求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的方法.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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10.如圖所示,將一質(zhì)量為m的滑塊放在水平地面上,滑塊與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)將滑塊與一輕彈簧相連,彈簧另一端拴接在豎直的墻壁上,開始彈簧處于原長狀態(tài),此時(shí)的滑塊位于O點(diǎn),現(xiàn)向右緩慢拉滑塊到M點(diǎn),此過程中拉力對(duì)滑塊所做的功為W,然后將滑塊無初速釋放,滑塊經(jīng)O點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)速度減為零,已知MN=L,重力加速度為g.滑塊在M、N兩點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能分別為EpM、EpN.則下列說法正確的是(  )
A.EpM>EpN
B.當(dāng)彈簧處于原長時(shí)滑塊的速度最大
C.EpN>W(wǎng)-$\frac{3}{2}$μmgL
D.當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí),滑塊的動(dòng)能一定小于W-μmgL

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19.如圖所示.在測(cè)定電流表的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行的步驟有:
A.合上S1
B.合上S2
C.將R1的阻值調(diào)到最大
D.調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度
E.調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流表指針偏到滿刻度的一半
F.記下R2的阻值
把以上步驟合理順序填在以下橫線空白處CADBEF.

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16.質(zhì)量為m,長為L的船,靜止在水面上,在船頭和船尾各有一個(gè)質(zhì)量為m1和m2的人(已知m1>m2).不計(jì)水的阻力,則兩人互換位置后,船移動(dòng)的距離是$\frac{({m}_{1}-{m}_{2})L}{m+{m}_{1}+{m}_{2}}$.

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3.如圖為一粗細(xì)均勻、足夠長的等臂細(xì)U形管豎直放置,兩側(cè)上端都封閉有理想氣體A、B且被水銀柱隔開,已知?dú)怏wA的壓強(qiáng)PA=75.cmHg,A氣柱長度為lA=20.0cm,兩氣柱的長度差為h=5.0cm.現(xiàn)將U形管水平放置,使兩臂位于同一水平面上.設(shè)整個(gè)過程溫度保持不變,求穩(wěn)定后兩空氣柱的長度差h′.

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(2)若A放在離軸心L處,B放在同側(cè)離軸心2L處,要使它們不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),角速度ω的最大值是多少?

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20.下列關(guān)于路程和位移的說法,正確的是( 。
A.位移就是路程
B.位移的大小永遠(yuǎn)不等于路程
C.若物體作單一方向的直線運(yùn)動(dòng),位移的大小就等于路程
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17.兩個(gè)完全相同的小球A和B,在同一高度處以相同大小的初速度v0分別水平拋出和豎直向上拋出,不計(jì)空氣阻力,下列說法中正確的是(  )
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C.兩小球落地時(shí)的速度大小相同
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