用如(甲)图所示的实验电路测电源电动势和内电阻,其中R0为定值电阻,R为阻值可调可读的电阻箱.
(1)实验中电源电动势E、电压传感器读数U、电阻箱读数R、定值电阻阻值R0、电源内阻阻值r之间的关系式为E=_________.
(2)实验测得多组电阻箱读数R及对应的电压传感器读数U,选取电阻箱读数R(Ω)为横坐标,选取y为纵坐标,由计算机拟合得到如图(乙)所示的实验图像,则纵坐标________
A.y=U(V) B.y=U2(V2) C.y= D.y=
(3)若R0=1Ω,根据在(2)中选取的纵坐标y,由实验图像(乙)可得电源电动势E=_________V,内阻r=_________Ω(结果保留两位有效数字)
某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,已知小灯泡标称值为“2.5V1.25W”,实验室中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
电压表V1(量程为3V,内阻为3kΩ)
电流表A1(量程为100mA,内阻为10Ω)
电流表A2(量程为3A,内阻为0.1Ω)
滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流为2A)
滑动变阻器R2(0~1kΩ,额定电流为0.5A)
定值电阻R3(阻值为2.5Ω)
定值电阻R4(阻值为10Ω)
定值电阻R5(阻值为1kΩ)
电源E(E=3V,内阻不计)
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量.
(1)实验中滑动变阻器应选用_____,电流表应选用_____,并_____(填“串联”或“并联”)定值电阻.(均填器材的符号)
(2)在图1中的虚线框内画出电路图.(图中标出选用的器材的符号)
(3)实验中得到的该灯泡的伏安特性曲线如图2所示,如果将小灯泡与另一个电动势为2V,内阻为4Ω的电源直接相连,则小灯泡的实际功率为_____W.(保留两位有效数字)
为测定金属丝的电阻率ρ,某同学把一段粗细均匀的金属丝拉直并固定在带有毫米刻度尺的木板上。用多用电表粗测金属丝的电阻Rx约为5Ω,实验室有以下器材可选用:
电流表A1(量程300mA,内阻r1=5Ω);
电流表A2(量程600mA,内阻r2约为1Ω);
电压表Ⅴ(量程20V,内阻r3约为3kΩ);
滑动变阻器R1(0-10Ω,额定电流为1A);
滑动变阻器R2(0-250Ω,额定电流为0.01A);
电源E(电动势3V,内阻较小);
导线、开关若干。
(1)如图甲,用螺旋测微器测量金属丝直径d=______mm。
(2)为准确测出该金属丝的电阻,要求多测几组数据,请帮该同学在方框内(图乙)画出测量该电阻R的电路原理图(标出所用仪器的代号),写出对应的表达式Rx=______,表达式中各物理量的含义:______。
(3)如果用符号d表示测得金属丝的直径、L表示金属丝的长度、Rx为金属丝电阻值,则该金属的电阻率ρ=______(用d,L,Rx表示结果)。
某同学用伏安法测某定值电阻的阻值,所用电压表内阻约1000Ω,所用电流表内阻约20Ω,电流表的量程为3mA,由于被测电阻的阻值大小未知他先后采用了如图甲和乙所示的电路分别进行测量,每次实验通过调节滑动变阻器,记录测得的多组电压表和电流表的读数,作出U-I图象,如图丙和丁.
(1)根据电路图甲测得的数据作出的U-Ⅰ图象应是________(填“丙”或“丁”)图.
(2)由测量结果判定电路图________(填“甲”或“乙”)图测量结果较为准确,根据该电路得到电阻的测量值Rx=________Ω(保留两位有效数字)Rx的测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.
(3)该同学为了减小系统误差,设计了如图戊所示的电路测上述电流表(图中A)的内阻,实验室提供的器材有:
A.电流表量程0~6mA
B.电流表量程0~4mA
C.滑动变阻器0~10Ω
D.滑动变阻器0~1000Ω
E.定值电阻阻值R=20Ω
F.电源、开关、导线若干
电流表A1应选________(选填“A”或“B");滑动变阻器应选________(选填“C”或“D”).
若某次测量得到电流表A的示数为2.0mA,电流表A1的示数为3.9mA,则此次测量得到电流表的内阻为________Ω(两位有效数字).
发电机和电动机具有装置上的类似性,源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好,以速度v(v平行于MN)向右做匀速运动。图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻,导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2轨道端点MP间接有直流电源,导体棒ab通过滑轮匀速提升重物,电路中的电流为I。求:
(1)图1、2中棒ab受到的安培力F1、F2;
(2)在t时间内,图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能;
(3)请简述图1中,做功与能量变化的情况。
如图,ABC为金属杆做成的轨道,固定在竖直平面内。轨道的AB段水平粗糙,BC段由半径为R=0.1m的两段光滑圆弧平滑连接而成。一质量m=0.2kg的小环套在杆上,在与水平方向成α=37°的恒定拉力F作用下,从A点由静止开始运动,经时间t=0.4s到达B点,然后撤去拉力F,小环沿轨道上滑,到达C处恰好掉落做自由落体运动。小环与水平直杆间动摩擦因数μ=0.5。求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)小环到达B点时的速度大小vB;
(2)拉力F的大小;
(3)若拉力F=4N,小环沿水平直杆运动的加速度大小a'。