如圖所示,是一種內(nèi)電阻可調(diào)的化學(xué)電池,可用來驗(yàn)證閉合電路歐姆定律.
A、B為電池的正、負(fù)極,C、D為靠近正、負(fù)極板的兩個(gè)探極,目的是為了測(cè)量電池的內(nèi)部電壓.向電池內(nèi)打氣,可以改變電解質(zhì)溶液液面的高低,從而改變電池的內(nèi)電阻.
現(xiàn)在要驗(yàn)證閉合電路中內(nèi)電壓和外電壓之和等于電源電動(dòng)勢(shì),除該電池以外,還備有理想電流表A和理想電壓表V、定值電阻R=5Ω、開關(guān)S、導(dǎo)線若干.正確連接電路以后,得到表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
1 2 3 4 5
電流表A 0.20A 0.16A 0.12A 0.10A 0.08A
電壓表V 1.01V 1.20V 1.40V 1.50V 1.59V
①方框內(nèi)是該化學(xué)電池的俯視示意圖,請(qǐng)用上述符號(hào)在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖.
②該電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V.
③上述實(shí)驗(yàn)中,第4次操作時(shí)該化學(xué)電池的內(nèi)阻r=______Ω.

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(1)由題意可知,電壓表用來測(cè)內(nèi)電阻上的電壓;而路端電壓由歐姆定律求出,故電流表與定值電阻串連接在電源兩端,電壓表測(cè)內(nèi)電壓,故原理圖如圖所示:

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(2)由E=U內(nèi)+IR可得:
電動(dòng)勢(shì)分別為:2.1V、2.1V、2.0V、2.0V、1.99V;
則平均值為:E=
2.1+2.1+2+2+1.99
5
V=2.0V;
(3)第4次操作時(shí)的內(nèi)阻r=
1.5
0.10
=15Ω
故答案為:①實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖所示.
②2.0  ③15
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?天津模擬)核聚變能以氘、氚等為燃料,具有安全、潔凈、儲(chǔ)量豐富三大優(yōu)點(diǎn),是最終解決人類能源危機(jī)的最有效手段.
(1)兩個(gè)氘核
 
2
1
H
結(jié)合成一個(gè)氦核
 
3
2
He
時(shí),要放出某種粒子,同時(shí)釋放出能量,寫出核反應(yīng)的方程.若氘核的質(zhì)量為m1,氦核的質(zhì)量為m2,所放出粒子的質(zhì)量為m3,求這個(gè)核反應(yīng)中釋放出的能量為多少?
(2)要使兩個(gè)氘核能夠發(fā)生聚變反應(yīng),必須使它們以巨大的速度沖破庫侖斥力而碰到一起,已知當(dāng)兩個(gè)氘核恰好能夠彼此接觸發(fā)生聚變時(shí),它們的電勢(shì)能為
e2
ε0(2R)
(其中e為氘核的電量,R為氘核半徑,ε0為介電常數(shù),均為已知),則兩個(gè)相距較遠(yuǎn)(可認(rèn)為電勢(shì)能為零)的等速氘核,至少具有多大的速度才能在相向運(yùn)動(dòng)后碰在一起而發(fā)生聚變?
(3)當(dāng)將氘核加熱成幾百萬度的等離子狀態(tài)時(shí)就可以使其獲得所需速度.有一種用磁場來“約束”高溫等離子體的裝置叫做“托卡馬克”,如圖所示為其“約束”原理圖:兩個(gè)同心圓的半徑分別為r1和r2,等離子體只在半徑為r1的圓形區(qū)域內(nèi)反應(yīng),兩圓之間的環(huán)形區(qū)內(nèi)存在著垂直于截面的勻強(qiáng)磁場.為保證速率為v的氘核從反應(yīng)區(qū)進(jìn)入磁場后不能從磁場區(qū)域的外邊界射出,所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為多少?(不考慮速度大小對(duì)氘核質(zhì)量的影響)

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精英家教網(wǎng)為了提高自行車夜間行駛的安全性,小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“閃爍”裝置.如圖所示,自行車后輪由半徑r1=5.0×10-2m的金屬內(nèi)圈、半徑r2=0.40m的金屬外圈和絕緣幅條構(gòu)成.后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔地接有4跟金屬條,每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡.在支架上裝有磁鐵,形成了磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強(qiáng)磁場,其內(nèi)半徑為r1、外半徑為r2、張角θ=
π6
.后輪以角速度ω=2π rad/s,相對(duì)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng).若不計(jì)其它電阻,忽略磁場的邊緣效應(yīng).
(1)當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場時(shí),求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E,并指出ab上的電流方向;
(2)當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場時(shí),畫出“閃爍”裝置的電路圖;
(3)從金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場時(shí)開始,經(jīng)計(jì)算畫出輪子一圈過程中,內(nèi)圈與外圈之間電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的Uab-t圖象;
(4)若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡,該“閃爍”裝置能否正常工作?有同學(xué)提出,通過改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小,優(yōu)化前同學(xué)的設(shè)計(jì)方案,請(qǐng)給出你的評(píng)價(jià).

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精英家教網(wǎng)(1)下列說法中正確的是:
A.氫原子從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較低的激發(fā)態(tài)時(shí),電子的動(dòng)能增加,電勢(shì)能增加,原子的總能量增加
B.α射線是原子核發(fā)出的一種粒子流,它的電離能力在α、β、γ三種射線中是最弱的
C.原子核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損現(xiàn)象違背了能量守恒定律
D.將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中并大幅度降低其溫度,它的半衰期不發(fā)生改變
(2)豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平滑道AB與光滑的四分之一圓弧滑道CD組成AB恰與圓弧CD在C點(diǎn)相切,軌道放在光滑的水平面上,如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道的D點(diǎn)靜止釋放,沿著軌道運(yùn)動(dòng)恰停在水平滑道AB的A點(diǎn).已知圓弧滑道的半徑為R,物塊與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,軌道ABCD的質(zhì)量為3m.若為了保證小物塊從A點(diǎn)剛好滑到滑道的D端而不離開滑道,在A點(diǎn)應(yīng)給物塊多大的初速度?

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精英家教網(wǎng)目前有些居民區(qū)內(nèi)樓道燈的控制,使用的是一種延時(shí)開關(guān).該延時(shí)開關(guān)的簡化原理圖如圖所示.圖中D是紅色發(fā)光二極管(只要有很小的電流通過就能使其發(fā)出紅色亮光),R為限流電阻,K為按鈕式開關(guān),虛線框內(nèi)S表示延時(shí)開關(guān)電路,當(dāng)K按下接通電路瞬間,延時(shí)開關(guān)觸發(fā),相當(dāng)于S閉合.這時(shí)釋放K后,延時(shí)開關(guān)S約在1分鐘后斷開,電燈熄滅.根據(jù)上述信息和電原理圖,我們可推斷:
按鈕開關(guān)K按下前,發(fā)光二極管是
 
(填“發(fā)光的”或“熄滅的”),按鈕開關(guān)K按下再釋放后,電燈L發(fā)光持續(xù)時(shí)間約
 
分鐘,這一過程中發(fā)光二極管是
 
.限流電阻R的阻值和燈絲電阻RL相比,應(yīng)滿足R
 
RL的條件.

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