题目

题型：广东模拟难度：来源：

（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I_max=50mA，在R=O时，则有电路中的总电阻为R_总=

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