实验题15分专练(二)(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)22．(6分)某实验小组成员要测量一节干电池的电动势和内阻，已知该干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.50Ω；实验室提供了电压表V(量程为0～3V，内阻约为3kΩ)、电流表A(量程为0～0.6A，内阻为0.70Ω)、滑动变阻器R(最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为2A)、开关S和导线若干。(1)为了尽可能减小实验误差，请在图(a)方框中画出实验电路图。(2)在图(b)中按原理图完善实物图的连接。(3)通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图(c)中画出了U­I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E＝________V(保留3位有效数字)，内阻r＝________Ω(保留2位有效数字)。(4)实验过程中，发现电流表发生了故障，于是小组成员又找来一个电压表和一个定值电阻，组成了如图(d)所示的电路，移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1－U2图象如图(e)所示，图线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E＝________，内阻r＝________(用k、a、R0表示)。解析：(1)电路采用串联即可，电压表并联在电源两端，由于电流表内阻已知，则应采用电流表相对电源的内接法，电路图如图甲所示。(2)对照电路图，实物图完善后如图乙所示。(3)根据U＝E－Ir以及图象可知，该干电池的电动势E＝1.45V，r＋RA＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(1.45－0.80,0.50)Ω＝1.30Ω，故内阻r＝(1.30－0.70)Ω＝0.60Ω。(4)由闭合电路欧姆定律可知E＝U2＋eq\f(U2－U1,R0)r，变形得U1＝U2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(R0,r)))－eq\f(R0E,r)当U1＝0时，U2＝a，则有eq\f(R0E,r)＝aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(R0,r)))，又eq\f(R0＋r,r)＝k解得E＝eq\f(ka,k－1)，r＝eq\f(R0,k－1)。答案：(1)见解析图甲(1分)(2)见解析图乙(1分)(3)1.45(1.44～1.46均可)(1分)0.60(0.55～0.65均可(1分)(4)eq\f(ka,k－1)(1分)eq\f(R0,k－1)(1分)23．(9分)某实验小组要探究加速度与质量的关系(原理图如图所示)。具体的操作步骤如下：A．用天平称出小车(含砝码)质量，安装好实验器材(悬挂砂桶的细绳先不系在小车上)；B．图中长木板上没有定滑轮的一端适当垫高，轻推小车(含砝码)，使小车(含砝码)匀速下滑，以平衡摩擦力；C．把轻绳系在小车(含砝码)上并绕过定滑轮悬挂装有砂的砂桶；D．接通电源，放开小车(含砝码)，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车(含砝码)质量；E．保持小桶及其内部所装砂的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加砝码后小车(含砝码)的质量m，重复上述B、C、D步骤；F．分析每条纸带，计算出加速度的值；G．作出a­eq\f(1,m)关系图线，并由图线确定a与eq\f(1,m)的关系。(1)上述步骤中不妥的步骤是________(填步骤前序号)。(2)改进实验操作，该小组成员顺利地完成了实验。得到小车(含砝码)加速度随质量变化的一组数据如下表所示：实验次数加速度a/(m·s－2)小车与砝码总质量m/kg小车与砝码总质量的倒数(m－1)/(kg－1)10.320.205.020.250.254.030.210.303.340.180.352.950.160.402.5请你在坐标纸上建立合适坐标，并画出能直观反映加速度与质量关系的图线(3)从图线可得出拉力大小为________N(结果保留两位有效数字)。解析：(1)不妥的步骤是E，平衡摩擦力后，不需要重新平衡摩擦力，也不需要重新将砂桶取下再系在小车上。(2)在拉力保持不变时，小车(含砝码)的加速度与小车(含砝码)的质量成反比，故作出小车(含砝码)的加速度与其质量倒数的关系图线，如图所示。(3)根据图线的数据，求得图线的斜率为k＝eq\f(0.32,5.0)N＝0.064N，即拉力的大小为0.064N。答案：(1)E(3分)(2)见解析图(3分)(3)0.064(0.063～0.065均可)(3分)