6.(2014,泰安)在電學實驗中,往往認為電壓表對測量的電路沒有影響,事實上電壓表有大的電阻值(簡稱內阻RV),在電路中有很小的電流通過電壓表,電壓表的示數(shù)就是這很小的電流與其內阻RV的乘積,F(xiàn)在要測量一個未知電阻Rx(大約2 kΩ~3 kΩ)的阻值,物理實驗室中已有實驗器材:2節(jié)干電池(電壓未知)、未知電阻Rx、開關多個、導線若干。
另外,提供可選擇的實驗器材有3個:
a.電流表 (0~0.6 A,分度值0.02 A)
b.電流表 (0~5 mA,分度值0.1 mA)
c.電壓表 (0~3 V,RV=3 kΩ)
請你利用已有實驗器材,參考題目中給出的信息,再從提供可選擇的3個實驗器材中選擇1個器材設計一個實驗方案,準確測量未知電阻Rx的阻值。
(1)選擇的實驗器材:__C__(填器材的序號)。
(2)在方框中畫出實驗電路圖(實驗中不拆接儀器)
3)按照電路圖連接電路,寫出實驗步驟并用字母表示出測量的物理量。
解:按照電路圖連接電路,閉合開關S1、斷開開關S2,記下電壓表的示數(shù)U1;同時閉合開關S1、S2,記下電壓表的示數(shù)U2
(4)用測量的物理量和已知物理量表示Rx=__(U2-U1)RVU1__。
7.當彈簧不受拉力作用時,我們稱其長度為原長,在彈簧的彈性限度內,彈簧所受拉力和彈簧的伸長量之比叫做彈簧的勁度系數(shù)。某次實驗測得彈簧的彈力F與彈簧的長度l關系如圖所示,試求:
(1)彈簧的原長為多少?
(2)勁度系數(shù)為多少?
解:(1)由圖可知,當彈力為零時,彈簧原長為4 cm
(2)因為F=kx,即F=k(l-l0),所以k=Fl-l0=4 N12 cm-4 cm =0.5 N/cm=50 N/m
8.(2014,宿州模擬)如圖所示,一質量為m的物體,從高為h,長為s的光滑斜面頂端由靜止自由滑下(忽略外界阻力的影響)。
(1)請作出該物體的受力示意圖。
(2)物體由于運動而具有的能叫動能,可用Ek表示。若物體的動能Ek與物體的質量m、速度v的定量關系可表示為Ek=12mv2,請利用機械能守恒推導:物體到達斜面底端的速度大小v=2gh
解:(1)如圖所示;(2)物體由斜面頂端滑至底端時重力做功W=Gh=mgh,重力勢能減小了mgh,物體的動能增加了Ek=12mv2。因為忽略外界阻力的影響,根據機械能定恒定律有,動能的增加量等于重力勢能的減小量,即Ek=12mv2=mgh,所以物體到達斜面底端的速度大小為v=2gh
9.(2014,蕪湖模擬)干電池是我們實驗時經常使用的電源,它除了有穩(wěn)定的電壓外,本身也具有一定的電阻?梢园岩粋實際的電源看成一個理想的電源(即電阻為零)和一個電阻串聯(lián)組成,如圖甲所示。如果用一理想電壓表直接在電源兩端測得電壓為6 V,用如圖乙所示的電路開關S閉合時測量出的實際電壓為5 V,圖中R=5 Ω,求電源的電阻r。
解:閉合S時,電路中電阻R和電源內阻r串聯(lián)連接在電路中,電壓表測量電阻R兩端電壓,
故電源內阻所分得的電壓Ur=U源-U實=6 V-5 V=1 V,
電路中的電流I=U實R=5 V5 Ω=1 A,
故電源的電阻r=UrI= =1 Ω