(1)某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻.已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约为1Ω;电压表(0~3V,

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  • 解题思路:(1)①估算出电路中最大电流:当变阻器的电阻为零时,由闭合电路欧姆定律可求电路中最大电流,根据额定电流与最大电流的关系,分析并选择变阻器.

    ②对照电路图,按顺序连接电路.

    ③由闭合电路欧姆定律分析U-I图象的纵轴截距和斜率的意义,可求出电动势和内阻.

    (2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度,从而得出动能的增加量,根据下降的高度求出重力势能的减小量.

    (1)①电路中最大电流I=1.5A,R2的额定电流远小于1.5A,同时R2阻值远大于电源内阻r,不便于调节,所以变阻器选用R1

    ②对照电路图,按电流方向连接电路,如图所示.

    ③由图丙所示图象可知,电源U-I图象与纵轴交点坐标是1.48,则电源电动势E=1.48V,

    电源内阻:r=[△U/△I]=[1.48−0.8/0.36]=1.88Ω.

    (2)电源频率为50Hz,打点周期为0.02s,重物开始下落后,在第一个打点周期内重物下落的高度h=[1/2]gT2=×9.8×0.022m≈2mm,因此需要选择第一、二两点间距离接近2mm的纸带;

    从开始下落至B点,重锤的重力势能减少量△Ep=mgh=1×9.8×0.1920≈1.88J.

    打B点时的速度vB=

    xAC

    2T=[0.2324−0.1554/2×0.02]=1.925m/s,重锤的动能EKB=[1/2]mvB2=[1/2]×1×1.9252≈1.85J;

    故答案为:(1)R1;(2)实物电路图如图所示;(3)2;1.88;1.85.

    点评:

    本题考点: 测定电源的电动势和内阻.

    考点点评: (1)本实验的原理是闭合电路欧姆定律,根据原理由图象的斜率和截距分别求出内阻和电动势.

    (2)纸带问题的处理是力学实验中常见的问题.在纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度,计算过程中要注意单位的换算.

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