11.某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路,測(cè)量一個(gè)量程為0-3V,內(nèi)阻約3kΩ的電壓表V1的內(nèi)阻Rx,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:待測(cè)電壓表V1,電壓表V2(量程0-10V,內(nèi)阻約10kΩ);滑動(dòng)變阻器R1(0-50Ω);定值電阻R=5.0kΩ,電源E(電動(dòng)勢(shì)8V,內(nèi)阻較。╅_(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干.

回答下列問(wèn)題:
(1)根據(jù)圖(a)所示的電路,在圖(b)中用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖的電路連接完整;
(2)閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到左端(填“左”或“右”),多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記下電壓表V1的示數(shù)U1和電壓表V2的示數(shù)U2;
(3)該同學(xué)以U2為縱坐標(biāo),U1為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系,根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖如圖(c)所示,由電路圖可知U2與U1的關(guān)系式為U2=$(1+\frac{R}{{R}_{x}}){U}_{1}$(用題中所給的物理量符號(hào)表示),結(jié)合圖線(c)和已知數(shù)據(jù)可求得待測(cè)電壓表內(nèi)阻Rx=3.2kΩ(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).
(4)該同學(xué)還想利用圖(a)的電路,測(cè)量一量程為0-1V、內(nèi)阻約2kΩ電表內(nèi)阻,為保證實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量數(shù)據(jù)變化范圍盡量大,只需更換一個(gè)定值電阻即可,若用四個(gè)阻值分別為2.0kΩ,8.0kΩ,14.0kΩ,20kΩ的定值電阻可供選擇,他應(yīng)選用阻值為14.0kΩ的定值電阻.

分析 (1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖;
(2)閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到左端,保護(hù)電路;
(3)電壓表V2測(cè)量電壓表V1和R的總電壓,根據(jù)歐姆定律求出U2與U1的關(guān)系式,結(jié)合圖象斜率的物理意義求出Rx的值;
(4)電表和定值電路串聯(lián),根據(jù)電壓之和最大為電源電壓,電流相等,結(jié)合歐姆定律求解即可.

解答 解:(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,如圖所示:

(2)閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到左端,使通過(guò)待測(cè)電壓表和R的電流和兩端的電壓為零,保護(hù)電路,
(3)電壓表V2測(cè)量電壓表V1和R的總電壓,根據(jù)歐姆定律得:
$\frac{{U}_{1}}{{R}_{x}}=\frac{{U}_{2}-{U}_{1}}{R}$
解得:${U}_{2}=(1+\frac{R}{{R}_{x}}){U}_{1}$
則U2-U1圖象的斜率表示$1+\frac{R}{{R}_{x}}$,
根據(jù)圖象可知,$1+\frac{R}{{R}_{x}}=\frac{7.20}{2.80}$
解得:Rx=3.2kΩ
(4)測(cè)量量程為0-1V、內(nèi)阻約2kΩ電表內(nèi)阻,則此電壓表的最大電壓為1V,最大電流為${I}_{1}=\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$,
定值電阻與電壓表串聯(lián),電源電壓為8V,所以定值電阻最大電壓為7V,最大電流為I1,則電阻R=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{1}}=\frac{7}{\frac{1}{2kΩ}}=14.0kΩ$.
故答案為:(1)如圖所示;(2)左;(3)$(1+\frac{R}{{R}_{x}}){U}_{1}$;3.2;(4)14.0

點(diǎn)評(píng) 應(yīng)明確:①對(duì)測(cè)量電壓表內(nèi)阻實(shí)驗(yàn),要根據(jù)已知電壓表內(nèi)阻是否為確定值來(lái)選擇將兩電壓表串聯(lián)還是并聯(lián),注意串聯(lián)時(shí)兩電壓表的電流應(yīng)接近才行,否則應(yīng)進(jìn)行改裝;并聯(lián)時(shí)兩電壓表的電壓應(yīng)接近,否則應(yīng)進(jìn)行改裝.②當(dāng)變阻器的全電阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻時(shí),變阻器應(yīng)采用分壓式接法.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

18.為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,某同學(xué)在墻壁上固定了豎直的標(biāo)尺,讓小鋼球在標(biāo)尺附近無(wú)初速釋放,然后啟動(dòng)數(shù)碼相機(jī)的連拍功能,連拍兩張照片的時(shí)間間隔為T,得到了如圖所示的照片.測(cè)量出A、B、C、D、E相鄰兩點(diǎn)間的距離依次為L(zhǎng)1、L2、L3、L4,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.
(1)為了獲得鋼球在C位置的動(dòng)能,需要求得經(jīng)C位置時(shí)的速度vc,則vc=$\frac{{L}_{2}+{L}_{3}}{2T}$.
(2)鋼球經(jīng)E位置時(shí)的速度表示為C.(填序號(hào))
A.vE=4gT    B.vE=$\sqrt{2g({L}_{1}+{L}_{2}+{L}_{3}+{L}_{4})}$  C.vE=$\frac{2{L}_{4}+{L}_{3}-{L}_{2}}{2T}$
(3)用B、E兩點(diǎn)驗(yàn)證鋼球的機(jī)械能是否相等,實(shí)際得到的關(guān)系式為 $\frac{1}{2}$mvE2-$\frac{1}{2}$mvB2<mg(L2+L3+L4)(填“>”、“<”或“=”),原因是鋼球下落過(guò)程中受到阻力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.如圖所示的正方形由四根完全相同的均勻帶電但彼此絕緣的帶電棒構(gòu)成,帶電棒上的電荷量相等、電性相同.若無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,則正方形的中心O點(diǎn)的電勢(shì)為a,在CD棒右側(cè)有以P點(diǎn),P點(diǎn)與O點(diǎn)關(guān)于CD對(duì)稱.若撤去AB棒,余下帶電棒電荷分布不變,P點(diǎn)的電勢(shì)變?yōu)閏,現(xiàn)再讓CD棒繞D端順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,此時(shí)O、P點(diǎn)的電勢(shì)分別為φO、φP,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.φO=$\frac{1}{2}c+\frac{3}{8}a$B.φP=cC.φO=$\frac{1}{2}$c-$\frac{1}{8}$aD.φP=c+$\frac{1}{4}$a

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.如圖所示,有A,B兩個(gè)小球,在A球從距地面高度為h處自由下落的同時(shí),將B球從地面以某一初速度豎直向上拋出,兩球沿同一豎直線運(yùn)動(dòng).重力加速度為g,忽略空氣阻力,若B球在下落過(guò)程中與A球相遇,求B球初速度的取值范圍.

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6.如圖所示,一長(zhǎng)為75cm的均勻直玻璃下端封閉,開(kāi)口向上豎直放置,管內(nèi)有一段長(zhǎng)h=15cm的水銀柱封住一段空氣柱.已知大氣壓強(qiáng)p1=75cmHg,氣體柱長(zhǎng)L1=40cm.
(1)初始時(shí),封閉在管內(nèi)的空氣柱的壓強(qiáng)p1為多大?
(2)若已知水銀的密度ρ=13.6×103kg/cm3,重力加速度為g.將玻璃管上端封閉,保持溫度不變,為使管內(nèi)兩段空氣柱長(zhǎng)度相等,玻璃管在豎直方向應(yīng)怎樣運(yùn)動(dòng)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.我國(guó)第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器完成5000米級(jí)海試回國(guó).“蛟龍?zhí)枴辈捎贸S玫摹吧顫撈鳠o(wú)動(dòng)力下潛上浮技術(shù)”.潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵,重量可以根據(jù)不同深度與要求調(diào)整.當(dāng)潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵時(shí),潛水器下潛一定深度后按恒定速度下潛;當(dāng)潛水器到達(dá)一定深度時(shí),可操作拋載其中2塊壓載鐵,使?jié)撍鲬彝T谥付ㄉ疃壬蠈?shí)現(xiàn)作業(yè),包括航行、拍照、取樣等;當(dāng)任務(wù)完成,再拋棄另外2塊壓載鐵,使?jié)撍魃细,到達(dá)水面,設(shè)潛水器在水中受到的阻力與速度的平方成正比,潛水器受到的浮力恒定,下列說(shuō)法正確的是(  )
A.潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵時(shí),向下做勻加速運(yùn)動(dòng)
B.潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵時(shí),先向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),然后做勻速運(yùn)動(dòng)
C.潛水器拋棄其中2塊壓載鐵時(shí),潛水器將做勻減速運(yùn)動(dòng)
D.潛水器拋棄所有壓載鐵后,潛水器向上先做勻加速后勻速運(yùn)動(dòng)至浮出水面

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.如圖所示,在豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中,x軸上方有一圓形的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T,x軸下方有一方向斜向右上與y軸正方向夾角α=37°的勻強(qiáng)電場(chǎng).在x軸上放一擋板,長(zhǎng)2.4m,板的左端在坐標(biāo)原點(diǎn)O處,有一帶正電粒子從y軸上的P點(diǎn)(坐標(biāo)0,6.8)以大小v=4m/s,方向與y軸負(fù)方向成θ=53°角的速度射入第二象限,經(jīng)過(guò)圓形磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從x軸上的A點(diǎn)(坐標(biāo)-1.6,0)與x軸正方向夾α=37°角射出并進(jìn)入電場(chǎng)運(yùn)動(dòng).已知粒子的比荷$\frac{q}{m}$=20C/kg,不計(jì)粒子的重力(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)粒子在圓形磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),軌跡半徑為多少?
(2)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為多少?
(3)要讓帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)能打在擋板上,求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小滿足的條件及從P點(diǎn)射出到打在擋板上對(duì)應(yīng)的最長(zhǎng)時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.如圖(甲)所示,在直角坐標(biāo)系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)(3L,0)為圓心,半徑為L(zhǎng)的圓形區(qū)域,圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N.現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電量為e的質(zhì)子,從y軸上的A點(diǎn)以某一初速度沿x軸正方向射入電場(chǎng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)M點(diǎn)并進(jìn)入圓形區(qū)域,速度方向與x軸夾角為30°.此時(shí)在圓形區(qū)域加如圖(乙)所示周期性變化的磁場(chǎng),以垂直于紙面向里為磁場(chǎng)正方向,最后質(zhì)子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從N點(diǎn)飛出,飛出時(shí)速度方向與進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相同.求:

(1)質(zhì)子進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度大;
(2)0≤x≤L區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大。
(3)寫出圓形磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小、磁場(chǎng)變化周期T各應(yīng)滿足的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

1.萬(wàn)有引力定律是科學(xué)史上最偉大的定律之一,是人類邁向太空的理論基礎(chǔ).神舟七號(hào)宇宙飛船繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由萬(wàn)有引力提供 的,飛船做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,地球質(zhì)量為M,萬(wàn)有引力常量為G.則神舟七號(hào)宇宙飛船做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度的表達(dá)式為$a=\frac{GM}{{r}^{2}}$ (用字母G、M、r表示).

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同步練習(xí)冊(cè)答案