18．某同學(xué)對紐扣鋰電池的特性進(jìn)行了實驗探究．該類電池的內(nèi)阻約為1k-5kΩ，電動勢標(biāo)稱值為3V．現(xiàn)有以下實驗器材：
A．電壓表V1：量程3V，內(nèi)阻約20kΩ
B．電壓表V2：量程6V，內(nèi)阻約10kΩ
C．定值電阻1kΩ
D．定值電阻20kΩ
E．滑動變阻器一只（0-50kΩ），待測紐扣鋰電池，電鍵，導(dǎo)線若干．

（1）實驗原理見圖一，請選擇合適的實驗器材，在圖中的小虛線框里標(biāo)出所選取的器材編號．
（2）該同學(xué)測量出路端電壓U和算出干路電流I，作出U-I曲線見圖二，電源內(nèi)阻為：1.12kΩ．
（3）當(dāng)路端電壓為1.5V時，負(fù)載消耗的電功率為1.89mW．

分析 （1）因路端電壓大于R兩端的電壓，可用電壓表B測量路端電壓，電壓表A測量R0的電壓．
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律得電壓U與電流I的表達(dá)式，結(jié)合圖象的數(shù)學(xué)意義，可得到該電池的短路電流，求得電動勢和內(nèi)阻．
（3）當(dāng)路端電壓為1.5V時，由圖象讀出電流，由P=UI求得電源的輸出功率．

解答 解：（1）圖中，閉合電路中路端電壓大于R0兩端的電壓，可用電壓表B測量路端電壓，電壓表A測量R0的電壓．如圖所示；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-Ir，當(dāng)I=0時，U=E，由圖知，U-I圖象的縱軸截距大小等于電池的電動勢，故電池的電動勢E=2.90V．
短路時，U=0，則由圖知，短路電流為I短=2.60mA
圖象的斜率的絕對值等于電池的內(nèi)阻，則r=|$\frac{△U}{△I}$|=$\frac{2.90}{2.60×1{0}^{-3}}$Ω=1.12×103Ω
（3）當(dāng)路端電壓為1.5V時，由圖象讀出電流I=1.35mA，由P=UI得電源的輸出功率P=1.5×1.35×10-3W=1.39×10-3W=1.89mW．
故答案為：
 （1）如右圖
（2）1.12．
（3）1.89

點評 閉合電路歐姆定律是測量電源的電動勢和內(nèi)阻常用的原理，根據(jù)原理，得到U與I的表達(dá)式分析圖象截距與斜率的意義，由數(shù)學(xué)知識求解電動勢和內(nèi)阻．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，一個帶有$\frac{1}{4}$圓弧的上表面粗糙滑板A，總質(zhì)量為3kg，其圓弧與水平部分相切與P點，水平部分的總長為L=3.75m，開始時A靜止于光滑的水平面上，有一質(zhì)量為2kg的小滑塊B從滑板的最右端以水平初速度v0=5m/s滑上A，B與A之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.15．求：

（1）小木塊B滑到P點后再沿著圓弧部分向上滑行一段距離后返回（未滑出水平部分），最終停在滑板的水平部分上．求A、B相對靜止時的速度的大�。�
（2）若B最終停在了A的水平部分的R點，LPR=1m，求B在圓弧上運(yùn)動過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量．
（3）若圓弧部分光滑，且除v0不確定外，其他條件不變，討論小木塊B在整個運(yùn)動過程中，是否有可能相對于地面向右運(yùn)動？如不可能，說明理由．如有可能，求出B既能向右運(yùn)動，又不滑出滑板A的取值范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖甲所示，彈簧的一端與一個帶孔小球連接，小球穿在光滑水平桿上，彈簧的另一端固定在豎直墻壁上．小球可在a、b兩點之間做簡諧運(yùn)動，O點為其平衡位置．根據(jù)圖乙所示小球的振動圖象，可以判斷（　�。�
A．t=0時刻小球運(yùn)動到a點
B．t=t1時刻小球的速度為零
C．從t1到t2時間內(nèi)小球從O點向b點運(yùn)動
D．從t1到t2時間內(nèi)小球剛好完成一次全振動

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．質(zhì)量為m的A球以水平向右的速度V與靜止在光滑的水平面上的質(zhì)量為4m的B球正碰，碰后A球反向，速度大小變?yōu)樵瓉淼?\frac{1}{2}$，則碰后B球的速度是（　�。�
A．向右，$\frac{V}{2}$B．向右，$\frac{V}{8}$C．向右，$\frac{3V}{8}$D．向左，$\frac{V}{8}$

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13．如圖所示，一根輕彈簧豎直立在水平地面上，下端固定．一小球從高處自由落下，落到彈簧上端，將彈簧壓縮至最低點．能正確反映上述過程中小球的加速度隨下降位移x變化關(guān)系的圖象可能是圖中的（　�。�
A．B．C．D．

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3．如圖所示，光滑水平地面上依次放置著質(zhì)量m=0.08kg的10塊完全相同的長木板．一質(zhì)量M=1.0kg、大小可忽略的小銅塊以初速度v0=6.0m/s從長木塊左側(cè)滑上木板，當(dāng)銅塊滑離第一塊木板時，銅塊速度v1=4.0m/s．銅塊最終停在第二塊木板上．（取g=10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）求：
①第一塊木板最終速度和銅塊的最終速度；
②整個過程的發(fā)熱量．

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10．導(dǎo)線環(huán)及圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的半徑均為R，磁場方向與導(dǎo)線環(huán)所在平面垂直．當(dāng)導(dǎo)線環(huán)從圖示位置沿兩圓心連線勻速穿過磁場區(qū)域的過程中，導(dǎo)線環(huán)中感應(yīng)電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，規(guī)定逆時針方向的感應(yīng)電流為正．其中最符合實際的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．如圖所示，三邊長均為L=0.6m的光滑U形導(dǎo)軌Ⅰ固定放置，與水平面成60°角；另一足夠長的光滑U形導(dǎo)軌Ⅱ固定放置在比導(dǎo)軌Ⅰ高的水平面內(nèi)，導(dǎo)軌Ⅱ內(nèi)始終存在著水平向右作勻加速運(yùn)動的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B'=1.0T，方向豎直向上，質(zhì)量為m=0.1kg，阻值為R=2.0Ω的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌Ⅰ的開口處（有兩柱擋著ab），現(xiàn)突然在導(dǎo)軌Ⅰ內(nèi)加一垂直于導(dǎo)軌Ⅰ平面向上的、以B=B0-10t變化的磁場，經(jīng)0.1s后，ab棒離開導(dǎo)軌Ⅰ斜向上飛出（在該0.1s內(nèi)，導(dǎo)體棒ab所受的安培力大于其重力沿導(dǎo)軌Ⅰ所在平面的分力），恰好能到達(dá)最高點時落在導(dǎo)軌Ⅱ的開口a'b'處，此后，ab棒及勻強(qiáng)磁場B'運(yùn)動的v-t圖象分別為圖乙中的平行線①②．若ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌的電阻和空氣阻力均不計．g取10m/s2，求：

（1）ab棒飛起的高度h；
（2）磁場B的初始值B0；
（3）磁場B′向右運(yùn)動的加速度a．

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8．在“測電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，可用以下給定的器材和一些導(dǎo)線來完成實驗．器材：待測干電池E，量程3V的理想電壓表V，量程0.6A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），滑動變阻器R1（0～10Ω），滑動變阻器R2（0～200Ω），開關(guān)S． 

①為方便實驗調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動變阻器應(yīng)選用R1（填R1或 R2）．
②實驗所用電路如圖甲所示，請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖乙中完成實物連接圖．圖中部分電路已連接，不能更改．
③該同學(xué)根據(jù)實驗所記錄的數(shù)據(jù)，畫出圖丙的U-I圖象，通過分析可知，其中b（填a或b）圖線是表示電壓表V示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化關(guān)系．
④根據(jù)圖象求得電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=0.62Ω（均保留2位有效數(shù)字）．

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