题目内容

为了作出一只“6.3 V 2 W”的小灯泡的电流由零到正常发光过程的U-I特性曲线.?

（1）由下述器材中选择最合适的器材，填于横线空白处.?

电压表A：（0-3 V，内阻1 kΩ）?

电压表B：（0-15 V，内阻50 kΩ）?

电流表A：（0-0.6 A，内阻0.5 Ω）?

电流表B：（0-3 A，内阻0.1 Ω）?

滑动变阻器A：（0-20 Ω，允许最大电流2 A）?

滑动变阻器B：（0-1 000 Ω，允许最大电流0.1 A）?

蓄电池组A：（4 V，0.5 Ω）?

蓄电池组B：（8 V，1.0 Ω）?

则电源选_______，电压表选_______，电流表选_______，滑动变阻器选_______.?

（2）设计该实验的最佳电路图.?

解析：（1）本题要求电流从0到正常发光的特性曲线，由I=P/U=2/6.3 A=0.317 A，R=U2/P≈20 Ω，电源电动势必须大于6.3 V，所需电压表量程务必大于6.3 V，选电压表B；为提高实验精度，应当选择量程略大于小灯泡额定电流的电流表，故选电流表A；由于本题是描绘小灯泡的伏安特性曲线，因此电路中的电流、电压的数值应能调到接近于0的位置，滑动变阻器承受电流应足够大，以实现分压，因此选滑动变阻器A.?

图2

（2）由于R=U2/P≈20 Ω，可知因此电路宜用外接电流表.因本题要作出U-I图线，需测出一组接近零的电流、电压值，故滑动变阻器要采用分压接法.由此可得如图2电路.?

答案：（1）B　   B　   A   　A　（2）见图2


练习册系列答案
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（2007?深圳一模）如图所示，是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，图甲中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放．小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
（1）除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有
刻度尺
刻度尺
；
（2）实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是
把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力
把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力
；
（3）每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的
点距均匀
点距均匀
部分进行测量；
（4）下面是本实验的数据记录表，请将第2次、第3次…实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置；
橡皮筋做的功 10个间隔的距离S（m） 10个间隔的时间T（s） 小车获得的速度vn（m/s） 小车速度的平方vn2（m/s）2
1 W 0.200 0.2
2 0.280 0.2
3 0.300 0.2
4 0.400 0.2
5 0.450 0.2
（5）从理论上讲，橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝
v2
v2
．请你运用数据表中测定的数据在下图所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性；
（6）若在实验中你做出的图线（图乙）与理论的推测不完全一致，你处理这种情况的做法是：
分析误差来源或改进试验方案或测量手段，重新进行试验
分析误差来源或改进试验方案或测量手段，重新进行试验
．
Ⅰ．气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计．为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置（如图1），使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间．实验步骤如下：精英家教网
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；
②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度V；
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度V，如下表所示：
弹簧劲度系数 k 2k 3k 4k 5k 6k
V （m/s） 0.71 1.00 1.22 1.41 1.58 1.73
V2 （m2/s2） 0.50 1.00 1.49 1.99 2.49 2.99
V3 （m3/s3） 0.36 1.00 1.82 2.80 3.94 5.18
（1）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示，读得d=
 
m；
（2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式V=
 
；
（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度V的关系是
 
．
Ⅱ．现已离不开电视、手机等电子产品，但这些产品生产过程中会产生含多种重金属离子的废水，这些废水是否达标也引起了人们的关注．某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω?m）．图甲为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a=40cm，宽b=20cm，高c=10cm．他将水样注满容器后，进行以下操作：精英家教网
（1）他先后用多用电表欧姆档的“×1k”、“×100”两个档位粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图乙中所示，则所测水样的电阻约为
 
Ω．
（2）他从实验室中找到如下实验器材更精确地测量所取水样的电阻：
A．电流表（量程5mA，电阻RA=800Ω）
B．电压表（量程15V，电阻RV约为10.0kΩ）
C．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
D．电源（12V，内阻约10Ω）
E．开关一只、导线若干
请用笔线代替导线帮他在图丙中完成电路连接．
（3）正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图丁的坐标系中作出U-I关系图线．
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
（4）由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为
 
Ω?m．据此可知，所测水样在电阻率这一指标上
 
（选填“达标”或“不达标”）．
（1）如图所示，是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W，当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放．小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出，而后确定橡皮筋做的功和物体速度变化的关系．回答下列问题：

①除了图中已给出的实验器材外，还需要的器材有低压交流电源和
刻度尺
刻度尺
；
②实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是
木块的末端垫高，平衡摩擦力
木块的末端垫高，平衡摩擦力
；
③若某次实验打出的一条纸带如图所示，则小车由于橡皮筋弹力做功所获得的速度为
1.00m/s
1.00m/s
m/s．（打点计时器所用交变电压的频率为50Hz）

（2）某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，以及从废旧电器上拆下的电阻、电容、电感线圈、白炽灯等元件．现从这些材料中选取两个待测元件，即电阻R0（约为2KΩ））和白炽灯．现用手机中的锂电池 （电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为300mA）以及可供选择的下列器材进行实验：
A．电压表V（量程4V，电阻RV约为4.0kΩ）
B．电流表A1（量程300mA，电阻RA1约为5Ω）
C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为10Ω）
D．滑动变阻器R1 （0～20Ω，额定电流lA）
E．电阻箱R2（0～999.9Ω）
F．开关S一只，导线若干
①为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员，设计了如图甲所示的电路原理图并选取了相应的器材 （电源用手机中的锂电池），其中有一种器材选取不妥，应做出的调整是
电流表A1换成电流表A2
电流表A1换成电流表A2
．
②为研究白炽灯的伏安特性曲线，该同学重新设计了一个实验电路，测出了加在灯两端的电压U和通过灯的电流I共8组数据 （见下表）：
次数 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0 0.20 0.50 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0 0.08 0.13 0.18 0.20 0.24 0.29
请在图乙坐标中，描点作出U一I图线．由图象可知，随着电流的增大，白炽灯的电阻
增大
增大
（选填“增大“、“减小“或“不变“）．
（2011?台州模拟）某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系．选取一根乳胶管，里面灌满了稀盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱X（电阻约为2kΩ）．实验室中还提供如下实验器材：
A．电压表V（量程4V，电阻约为4.0kΩ）
B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）
C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）
D．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流为1A）
E．滑动变阻器R2：最大阻值1kΩ；
E．锂电池（电动势标E称值为3.7V）
F．开关S一只，导线若干
（1）为了测定盐水柱X的阻值，该小组同学设计了如图所示的电路图，则电流表应该选择
A2
A2
（填A1或A2），滑动变阻器应该选择
R1
R1
（填R1或R2）．
（2）为探究导电溶液的电阻在体积V相同时，电阻值与长度的关系．该小组同学通过握住乳胶管两端把它均匀拉长改变长度，多次实验测得稀盐水柱长度L、电阻R的数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5 6
长度L（cm） 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0
电阻R（kΩ） 1.3 2.1 3.0 4.1 5.3 6.7
①为了定量研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是
L2
L2
．
②该小组同学根据①作出的图线求得斜率为k，测得导电溶液的体积为V，则电阻率ρ=
kV
kV
．

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