《2021年高考物理二轮复习核心考点专项突破电学实验练习含解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年高考物理二轮复习核心考点专项突破电学实验练习含解析.docx（20页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电学实验1下面各图均是用游标卡尺测量时的示意图，图甲中游标卡尺为50分度，图乙为20分度游标卡尺，图丙为10分度游标卡尺，它们的读数分别为_；_；_. 【解析】在图甲中，主尺读数为42 mm，游标尺上第5条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是50分度的，所以读数为42 mm50.02 mm42.10 mm；在图乙中，主尺读数为63 mm，游标尺上第6条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是20分度的，所以读数为63 mm60.05 mm63.30 mm；在图丙中，主尺读数为29 mm，游标尺上第8条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于卡尺是10分度的，所以读数为29 mm80.1 m
2、m29.8 mm.【答案】42.10 mm63.30 mm29.8 mm2.如图所示为电压表和电流表的刻度盘示意图，指针位置分别如图甲、乙所示(1)若使用的是03 V量程的电压表，读数为_V若使用的是015 V量程的电压表，读数为_V.(2)若使用的是00.6 A量程的电流表，读数为_A若使用的是03 A量程的电流表，读数为_A. 【解析】对于电压表，当选取03 V量程时，每小格为0.1 V，读数为1.68 V，当选取015 V量程时，每小格为0.5 V，读数为8.4 V；对于电流表，当选取00.6 A量程时，每小格为0.02 A，读数为0.46 A，当选取03 A量程时，每小格为0.1 A，
3、读数为2.30 A.【答案】(1)1.688.4(2)0.462.303.某同学用以下器材接成如图甲所示的电路，并将原微安表盘改成如图乙所示的欧姆表盘，成功地改装了一个简易的“R1 k”的欧姆表，使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在1020 k范围内的电阻时精确度令人满意，表盘上数字“15”为原微安表盘满偏电流一半处.所供器材如下：A.满偏电流Ig100 A的微安表一个B.电动势E1.5 V，电阻可忽略不计的电池C.阻值调至14 k的电阻箱RD.红、黑测试表笔和导线若干(1)根据题中信息可知原微安表的内阻Rg_ .(2)在图甲电路的基础上，不换微安表和电池，图乙的刻度也不改变，仅增加1个电阻，就
4、能改装成“R1”的欧姆表.要增加的电阻应接在_之间(填a、b、c)，电阻阻值为_.(保留两位有效数字)(3)画出改装成“R1”的欧姆表后的电路图.【答案】(1)1 k(2)a、c15 (3)见解析图【解析】(1)根据“使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在1020 k范围内的电阻时精确度令人满意”说明在测阻值在1020 k的电阻时欧姆表的指针在刻度盘的中间附近，由此可结合刻度盘确定此表的中值电阻，即表内总电阻约为R总15 k.当表笔短接时，电流满偏，根据欧姆定律有：Ig，代入E、R、Ig的值可得Rg1 k.(2)要把原表改装成“R1”的欧姆表，就要减少表的内阻，依题意，显然只有在ac之间并联一个小
5、电阻R，才能使表内总电阻等于中值电阻R并15 .根据R并，代入R以及Rg的数值可计算得R15 .(3)画出改装成“R1”的欧姆表后的电路图如图所示.4.某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝(电阻约为20 )材料的电阻率他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度可供选择的器材还有：电池组E(电动势为3.0 V，内阻约1 )；电流表A1(量程0100 mA，内阻约5 )；电流表A2(量程00.6 A，内阻约0.2 )；电阻箱R(0999.9 )；开关
6、、导线若干 他们的实验操作步骤如下：A用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；B根据提供的器材，设计并连接好如图甲所示的电路；C调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大，闭合开关S；D将金属夹夹在电阻丝上某位置，调节电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；E改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调节电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表再次满偏重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.F断开开关，拆除电路并整理好器材(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次直径的测量值d_mm；(2)实验中电流表应选择_(
7、选填“A1”或“A2”)；(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的RL关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率_(用给定的物理量符号和已知常数表示)【解析】(1)由图示螺旋测微器可知，固定刻度是0.5 mm，可动刻度是22.60.01 mm0.226 mm，金属丝直径d0.5 mm0.226 mm0.726 mm.(2)电路中最大电流约为I A0.14 A，不到0.6 A的四分之一，如果使用电流表A2实验误差较大，因此电流表应选A1.(3)由实验步骤可知，外电路电阻不变，由
8、串联电路特点可知，外电路总电阻R总RR电阻丝RRR，由题图丙可知，当电阻丝接入电路的长度为零时，电路总电阻R总R0，则RR0，RR0，图象斜率的绝对值|k|，则电阻率.【答案】(1)0.726(0.7250.727)(2)A1(3)5.一只小灯泡，额定功率为0.75 W，额定电压值已模糊不清.A小组的同学想测定其额定电压值，于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为3 ，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U1.5 V.B小组同学认为A小组测量方法有误，他们利用下面可供选择的器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据来绘制灯泡的UI图线，进而找到灯泡的额定电压.A.电压表V(量程
9、3 V，内阻约3 k)B.电流表A1(量程1 500 mA，内阻约0.02 )C.电流表A2(量程500 mA，内阻约0.6 )D.滑动变阻器R1(010 )E.滑动变阻器R2(0100 )F.电源E(电动势4.0 V，内阻不计)G.开关S和导线若干H.待测灯泡L(额定功率0.75 W，额定电压未知)(1)在实验过程中，B小组的同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，在下面所给的虚线框中画出实验的电路原理图.上述器材中，电流表选_(选填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选_(选填“R1”或“R2”).(2)当电压达到1.23 V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70 V时，灯泡功率已超过额定功率，便立
10、即断开开关，并将所测数据记录在下面表格中.次数1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310请你根据表中实验数据在图中作出灯泡的UI图线. (3)由图象得出该灯泡的额定电压应为_ V；显然这一结果大于1.5 V，究其原因是_.【答案】(1)见解析图A2R1(2)见解析图(3)2.5(2.42.6均可)灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大)【解析】(1)题目表格中电流最大310 mA，考虑测量的精确度，故电流表选择A2；要描绘小灯泡的UI图象，电压要从零开始连续调节，故滑动变阻器用分压式接法，
11、选择小量程的变阻器方便操作，故变阻器选择R1；电路如图所示.(2)小灯泡的UI图象如图所示：(3)小灯泡的额定功率为0.75 W；当电压为2.5 V时，电流为0.3 A，此时电功率为：PUI2.50.3 W0.75 W，恰好等于额定功率，故额定电压为2.5 V；显然这一结果大于1.5 V，究其原因是灯泡电阻随着温度的升高而变大.6.待测电阻Rx的阻值约为20 ，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A电流表A1(量程为150 mA，内阻约为10 )B电流表A2(量程为20 mA，内阻r230 )C电压表V(量程为15 V，内阻约为3 000 )D定值电阻R0100 E滑动变阻器R1，最大阻值为5
12、 ，额定电流为1.0 AF滑动变阻器R2，最大阻值为5 ，额定电流为0.5 AG电源，电动势E4 V(内阻不计)H电键S及导线若干(1)为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不小于其量程的三分之一，请从所给的器材中选择合适的实验器材：_(均用器材前对应的序号字母填写)；(2)根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号；(3)待测电阻的表达式为Rx_，式中各符号的物理意义为_【解析】(1)由于电源电动势为4 V，电压表V量程为15 V，测量中电压表示数达不到其量程的三分之一，故电压表不能使用；可将电流表A2与定值电阻R0串联当作电压表与电流表A1配合
13、使用，用伏安法测量待测电阻阻值，由于改装的电压表内阻已知，故电流表A1采用外接法，改装的电压表量程为20 mA130 2.6 V，两个滑动变阻器最大阻值均为5 ，无法起到限流作用，故滑动变阻器采用分压式接法；此时考虑到干路最小电流约为0.8 A，故滑动变阻器只能选择R1，经过估算当电流表A1满偏时，电流表A2也正好满偏，非常匹配，满足电表读数不小于其量程的三分之一故器材选择ABDEGH.(2)如图所示 (3)待测电阻Rx，其中，I1、I2分别为A1和A2的示数，R0与r2分别为定值电阻和A2内阻的阻值【答案】(1)ABDEGH(2)见解析图(3) I1、I2分别为A1和A2的示数，R0与r2分
14、别为定值电阻和A2内阻的阻值7.某同学利用如图所示的电路，测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL，实验室提供下列器材：待测线圈L，阻值约为2 ，额定电流为2 A电流表A1量程为0.6 A，内阻r1为0.2 电流表A2量程为3 A，内阻r2约为0.2 变阻器R1阻值为010 ，变阻器R2阻值为01 k电池 E，电动势为9 V，内阻很小定值电阻 R310 ，R41 000 开关S1、S2要求实验时，改变变阻器的阻值，待电路稳定时，可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2，利用I2I1的图象，求出电感线圈的电阻.(1)实验中定值电阻应选用_，变阻器应选用_.(填代号)(2)I
15、2I1对应的函数关系式为_.(选用题干所给出的物理符号表示)(3)实验结束时应先断开开关_，后断开开关_.(4)由I2I1图象得出的平均值为6.0，则电感线圈的直流电阻为_.(结果保留3位有效数字)【答案】(1)R3R1(2)I2I1(3)S2S1(4)2.04 【解析】(1)采用已知内阻的小量程电流表A1替代电压表测量电压，需要串联一个大于等于R 0.2 6.5 的定值电阻，所以实验中定值电阻应选用阻值为10 的R3，要用分压电路，选择较小的滑动变阻器，滑动变阻器应选用阻值为010 的R1.(2)由I1(R3r1)(I2I1)RL，得：，所以：I2I1(3)实验结束时为防止烧坏电路，应先断开
16、开关S2 ，将电感线圈与A1断开，然后再断开S1.(4)由I2I1，代入数据得：RL 2.04 .8.某同学利用右图所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值50 )，滑动变阻器R2(最大阻值5 k)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干实验步骤如下按电路原理图连接线路；将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置，闭合开关S；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值回答下列问题
17、：(1)实验中应选择滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)(2)根据电路图将下图中实物图连线(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 ，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_(结果保留到个位)(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_(填正确答案标号)A100 AB250 A C500 A D1 mA【解析】(1)本实验测电压表的内阻，实验中电压表示数变化不大，则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大，故需要滑动变阻器的最大阻值较小，故选R1可减小实验误差(2)滑动变阻器为分压式接法，连接实物电路如图所示：(3)电压表和电阻箱串联，两端
18、电压分别为2.00 V和0.50 V，则RV4R2 520 .(4)电压表的满偏电流Ig A1 mA，故选项D正确【答案】(1)R1(2)见解析图(3)2 520(4)D9.某同学为了测量金属热电阻在不同温度下的阻值，设计了如图甲所示的电路，其中R0为电阻箱，Rx为金属热电阻，电压表可看做理想电表，电源使用的是稳压学生电源(内阻不计)，实验步骤如下：按照电路图连接好电路记录当前温度t将单刀双掷开关S与1闭合，记录电压表读数U，电阻箱阻值R1将单刀双掷开关S与2闭合，调节变阻箱使电压表读数仍为U，记录电阻箱阻值R2改变温度，重复 的步骤 (1)则该金属热电阻在某一温度下的阻值表达式为：Rx _，
19、根据测量数据画出其电阻Rx随温度t变化的关系如图乙所示；(2)若调节电阻箱阻值，使R0 120 ，则可判断，当环境温度为_时，金属热电阻消耗的功率最大.【答案】(1)(2)20 【解析】(1)设电源电压为E，则将单刀双掷开关S与1闭合时，；单刀双掷开关S与2闭合时：；联立解得：Rx；(2)金属热电阻消耗的功率最大时，此时金属热电阻的值等于电阻箱的阻值，即RxR0 120 ，根据电阻时间关系可知：Rxt100，当Rx120 时，t20 .10.某物理兴趣实验小组的同学为了测量电动势约为3 V的某电源的电动势和内阻，实验室可供选择的实验器材如下A电压表V1(03 V，RV110 k)B电压表V2(
20、015 V，RV250 k)C电流表A1(03 mA，Rg100 )D电流表A2(03 A，内阻约为0.5 )E滑动变阻器R1(010 )F滑动变阻器R2(01 000 )G定值电阻R30.5 H定值电阻R410 I开关S以及导线若干回答下列问题：(1)在设计本实验时，为了减小实验误差，电压表应选_(填器材前的序号)，为了操作方便，滑动变阻器应选_(填器材前的序号)，通过分析可知电流表A1的量程太小、电流表A2的量程太大，该小组的同学想将电流表A1改装成量程合适的电流表，则应将电流表A1与定值电阻_(填器材前的序号)_(填“串”或“并”)联，改装后的电流表的量程应为_A；(2)请设计合适的电路
21、图测量电源的电动势和内阻，画在如图甲所示的虚线框内；(3)该实验小组的同学利用所设计的电路得到多组数据，以电流表A1的示数为横坐标、电压表的示数为纵坐标建立坐标系，并将各组数据描绘在该坐标系中，得到的UI图象如图乙所示，则该电源的电动势E_V，内阻r_.(结果保留两位小数)【解析】(1)电源的电动势约为3 V，电压表应选A，为方便实验操作，滑动变阻器应选E，它的阻值范围是010 ，电路中最小电流约为0.3 A，为了扩大电流表A1的量程，应与A1并联一个小电阻R3，改装电流表的满偏电流IIg0.003 A A0.603 A；(2)电路图如图所示；(3)分析可知，改装后电流表的量程是电流表A1量程
22、的201倍，图线在纵轴上的截距等于电源的电动势，由题图乙读出电源的电动势为E2.96 V，图线斜率的绝对值表示电源内阻r，故r 1.67 .【答案】(1)AEG并00.603(2)见解析图(3)2.961.6711.某同学用如图所示电路进行实验，测定电源电动势、电压表内阻及电流表量程.器材如下：电源E(电动势大小、内阻未知)；电流表G(总刻度30小格，量程未知，内阻不计)；电阻箱R(09 999.9 )；电压表V(03 V)；单刀双掷开关S及导线若干.实验步骤如下：a.单刀双掷开关S接1，调节电阻箱阻值，使电流表满偏(指针偏转30格)，读出此时电阻箱阻值为800.0 .b.继续调节电阻箱阻值，
23、当电流表半偏(指针偏转15格)时，读出电阻箱阻值为1 800.0 .c.开关S接2，把电阻箱阻值调为0，读出此时电流表指针偏转10格，电压表示数2.80 V.请回答下列问题：(1)开关S闭合前应把电阻箱阻值调为_；(填“最大值”或“最小值”)(2)由以上测量数据可推算得到电压表内阻RV_ ，电流表量程为_ mA，电源电动势E_ V；(3)若电流表和电阻箱中只有一个断路；该同学利用电路中的电压表来检查故障，具体做法为：开关S断开，用一根导线一端连接2，则另一端应接电路_点(填“a”或“b”).判断依据是_.【答案】(1)最大值(2)2 8003.03.0(3)b若电压表有读数，则故障为电阻箱断路
24、；若电压表无读数，则故障为电流表断路【解析】(1)为了让电流由最小值开始调节，故应将电阻箱的阻值调为最大值；(2)设每一格代表电流为I，当开关接1时，电流表满偏时有：30I半偏时有：15I而电阻箱电阻为零时有：10I，U10IRV联立解得：RV2 800 ；I1104 A；E3.0 V；则可知电流表量程为30I3.0 mA.(3)电路断开，一根导线一端连接2，则另一端应接电路b点，可将电压表与G串联接到电源两端，若电压表有读数，则故障为电阻箱断路；若电压表无读数，则故障为电流表断路.12.小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系，已知该金属电阻在常温下的阻值约10 ，R随t的
25、升高而增大，实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1、t2、和电流表的相应示数I1、I2、.然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1、I2、，分别记下电阻箱相应的示数R1、R2、.(1)有以下两种电流表，实验电路中应选用_A量程0100 mA，内阻约2 B量程00.6 A，内阻可忽略(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 调节至10.0 ，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是_将旋钮a由“0”旋转至“1”将旋钮b由“9”旋转至“0”将旋钮c由“9”旋转至“0”(3)实验
26、记录的t和R的数据见下表温度t()20.040.060.080.0100.0阻值R()9.610.411.112.112.8请根据表中数据，在下图的方格纸上作出Rt图线由图线求得R随t的变化关系为R_.【解析】(1)电路中电源电动势为1.5 V，金属电阻的阻值约为10 ，滑动变阻器的最大阻值为10 ，电流在0.0750.15 A，则电流一般在0.1 A以内调整，为使电流读数更准确，应选用量程0100 mA的电流表(2)调节电阻箱时按照先调大再调小的原则，旋转各旋钮的正确操作顺序是(或)(3)Rt图象如图所示 由Rt图象知，R0.04t8.8 .【答案】(1)A(2)(或)(3) 0.04t8.
27、813.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，可用的器材如下：电源(电动势为3 V，内阻为1 )、电键、滑动变阻器(最大阻值为20 )、电压表、电流表、小灯泡、导线若干.(电压表和电流表均视为理想电表) (1)实验中得到了小灯泡的UI图象如图甲所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而_.(选填“增大”“减小”或“不变”)(2)根据图甲，在图乙中把缺少的导线补全，连接成实验的电路.(3)若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡获得的最小功率是_ W.(计算结果保留2位有效数字)【答案】(1)增大(2)见解析图(3)0.
28、33【解析】(1)根据欧姆定律R知，小灯泡的电阻随电压增大而增大.(2)由图甲可知，电压从零开始调节的，因此滑动变阻器采用的是分压式接法，由于灯泡电阻较小，因此电流表需要外接，由此可正确连接实物图如图所示：(3)由电路图可知，把AB间的导线误接在AC之间时，滑动变阻器左右两部分电阻丝并联然后与灯泡串联，当滑动变阻器并联电阻最大，即滑片位于中点时，电路总电阻最大，通过灯泡的电流最小，灯泡功率最小，此时滑动变阻器并联阻值为5 ，此时等效电源内阻为6 ，在同一坐标系内作出电源的UI图象如图所示，由图象可知，灯泡两端电压U0.95 V，电流I0.35 A，灯泡实际功率PUI0.950.35 W0.33
29、 W.14.某校进行实验电路设计比赛，实验台上备有下列器材：A电压表V1(量程约2 V，内阻约1 k)B电压表V2(量程为6 V，内阻为2 k)C电流计G(量程为3 mA，内阻约500 )D电流表A(量程为0.6 A，内阻为0.5 )E滑动变阻器R1(015 ，0.5 A)F滑动变阻器R2(01 k，0.1 A)G电阻箱R3(0999.9 ，0.1 A)H电阻箱R4(09 999.9 ，0.2 A)I电源(6 V,0.5 A)J开关、导线若干(1)利用以上器材在下图中虚线框内设计最佳测量电路，要求既能确定电压表V1的量程，又能尽量准确地测定其内阻，在图中标明选用器材的符号图中滑动变阻器R应选择
30、_(填写元件符号). (2)(多选)若已知电压表V1量程为2 V，则下列实验小组设计的电路图中，能用来测定电压表V1的内阻且设计合理的是_【解析】(1)分压电路中，在额定电流允许的前提下选择阻值较小的滑动变阻器更方便调节，因此选择R1.给定器材中电阻箱R4的最大阻值约为电压表V1内阻的10倍，因此最简测量电路为半偏法电路，如图所示由于待测电压表V1量程未知，不能读数，要确定V1的量程，需在半偏法电路两端并联电压表V2以便读取总电压U，这样既不影响半偏法实验测量，同时又可以测出测量电路两端电压，保证此电压在调整电阻箱和滑动变阻器时保持不变，以减小实验误差(2)若电压表V1量程已知，则可采用伏安法
31、直接测量，电压表额定电流约为IV A2 mA，可用电流计G测量电流，电压则由V1读取，滑动变阻器阻值R1远小于测量电路总电阻，应采用分压电路，选项A中电路图设计合理；选项B中，滑动变阻器用R2接成限流电路，R2接入电路中的阻值最大时，每1 k电阻的电压约为 V2.4 V，超过V1量程，不合理；选项C中V2与V1串联，可将V2当电流表使用，满偏电流IV2 A3 mA，与电流计G量程相同，且R2接入电路中的阻值最大时，每1 k电阻的电压约为 V1.5 V，设计合理；同理，选项D中V2与V1并联，V2多余且只能测量电压，不能计算V1内阻，设计不合理【答案】(1)设计电路如图所示R1(2)AC15.某
32、探究活动小组自主设计了实验装置来测量物体的带电量。如图所示是一个外表面镀有金属膜的空心带电小球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(金属板间电场可看做匀强电场).另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、电流表(已知内阻rA1 )、开关、滑动变阻器R及导线若干.已知重力加速度为g。根据题意回答下列问题：(1)实验电路如图甲已接好，在实验中能够准确读出多组相应的电压表示数U、电流表示数I和丝线偏离竖直方向的角度；探究小组同学以电压U为纵坐标，以tan 为横坐标，建立直角坐标系.通过绘制图线得到一条倾斜直线(题中未画
33、出)，得出斜率为k.为了求出小球所带电荷量q，该小组同学还必须测量的物理量有_、_(写出物理量名称及其符号)，则小球的带电荷量q_(用题目中给出的和测量的物理量符号表示)；(2)实验探究过程中，有同学提出用此电路可以测电源电动势和内阻，通过改变滑动变阻器的位置，从而改变电表的示数，他设计出以电压U为纵坐标，以电流I为横坐标，建立直角坐标系，作出UI图线如图乙所示，由此可求得电动势为E_，内阻r的准确测量值为_.【答案】(1)小球的质量m金属板间距离d(2)2.8 V1 【解析】(1)小球在电场力、拉力以及重力作用下保持静止状态，则可知电场力与拉力的合力等于重力；受力分析如图所示；则有：Eqmgtan 根据板间电压与场强间的关系有：UEd联立可得：U则由数学规律可知，画出的Utan 图象中，图象的斜率k；则可知q；实验中需要测量的物理量有：小球的质量m、金属板间距离d.(2)根据闭合电路欧姆定律可知：UEIr由图象可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故E2.8 V；因电路图采用相对电源内接法，故图象的斜率表示电源内阻与电流表内阻之和，则可知电源内阻与电流表内阻之和r 2 ；则电源内阻rrrA2 1 1 .