问题 填空题

(1)为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ,两同学分别设计了如图1所示的甲、乙实验方案.

①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小,你认为______方案更合理.

②若A和B的重力分别为10.0N和20.0N.当A被拉动时,弹簧测力计a示数为6.0N,b示数为11.0N,c示数为4.0N,则A、B间的动摩擦因数为______.

(2)现有一特殊的电池,其电动势E约为9V,内阻r在35~55Ω范围,最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图2甲的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计;R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω;R0是定值电阻.

①实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:

A.10Ω,2.5W   B.50Ω,1.0W

C.150Ω,1.0W  D.1500Ω,5.0W

本实验应选用______,其作用是______.

②该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图2乙的图线.则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示______.

③根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为______V,内电阻r为______Ω.

答案

(1)①甲种方案中,在拉着物体A运动的过程中,弹簧测力计a是不动的,指针稳定,便于读数,而乙方案中,弹簧测力计c是运动的,不便于读数,故甲方案更合理.

②由于弹簧测力计a示数为6.0N,则知A、B间的滑动摩擦力大小为6.0N,所以A、B间的动摩擦因数μ=

f
N
=
f
mBg
=
6.0
20.0
=0.30.

(2)①定值电阻R0是为防止电阻箱调节过程中出现短路,起保护电路的作用,电源的最大允许电流Imax=50mA,在R=O时,则有电路中的总电阻为R=

E
Imax
=
9
50×10-3
Ω=180Ω,而电源的内阻在35~55Ω,则定值电阻的范围为:155~135Ω,故定值电阻选用150Ω.

②图象的横坐标与纵坐标的比值等于

U
R0+R
,根据欧姆定律知,此比值等于电路中的电流.

③根据闭合电路欧姆定律E=U+

U
R0+R
r进行数学变形,得
1
U
=
1
E
+
1
R0+r
r
E

根据数学知识得知,

1
U
-
1
R0+R
图象的纵轴截距b=
1
E
,斜率k=
r
E

由图得,b=0.1,k=

0.66-0.1
12×10-2
=4.8,则电源的电动势为 E=r=10V,内阻r=Ek=48Ω.

故答案为:

(1)①甲;②0.30

(2)①C,保护电路  ②电流  ③10,48

单项选择题
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