题目内容

12．某实验小组要描绘一只小灯泡L（2.5V 0.3A）的伏安特性曲线．实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
电源E（3.0V，内阻约0.5Ω）
电压表V1（0～3V，内阻约3kΩ）
电压表V2（0～15V，内阻约15kΩ）
电流表Al（0.6A，内阻约0.125Ω）
电流表A2（0～3A，内阻约0.025Ω）
滑动变阻器R（0～5Ω）

（1）电压表应选择V1，电流表应选择Al．
（2）应选择图1中哪一个电路图进行实验？A．
（3）根据正确的实验电路图，该小组同学测得多组电压和电流值，并在图2中画出了小灯泡L的伏安特性曲线．由图可知，随着小灯泡两端电压的增大，灯丝阻值也增大，原因是灯丝电阻率随温度升高而增大．当小灯泡两端电压为1.40V时，其电阻值约为7.0Ω（结果保留2位有效数字）．
（4）若将如图3所示的交变电压直接加在这个小灯泡L的两端，则小灯泡的电功率为0.3W（结果保留1位有效数字）．

（5）将小灯泡L接入图4所示电路，通过实验采集数据，得到了电压表示数U随电流表示数I变化的图象，图5的各示意图中能正确反映U-I关系的是C．

分析 根据灯泡的额定电压和额定电流确定电表的量程，从减小误差角度和可操作性角度确定滑动变阻器．
测量灯泡的伏安特性曲线，电流、电压需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，根据灯泡的电阻大小确定电流表的内外接．
应用欧姆定律判断灯丝电阻如何变化，从温度对电阻的影响分析答题．

解答 解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，额定电流是0.3A，所以电压表应选择V1，电流表应选择Al ．
（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压、电流要从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，灯泡的电阻约为R=$\frac{2.5}{0.3}$≈8.3Ω，远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择图A所示实验电路
（3）由图可知，随着小灯泡两端电压的增大，灯丝阻值也增大，原因是灯丝电阻率随温度升高而增大．根据欧姆定律得当小灯泡两端电压为1.40V时，其电阻值约为R=$\frac{1.4}{0.2}$=7.0Ω．
（4）如图3所示的交变电压最大值是2V，有效值是$\sqrt{2}$V，
则小灯泡的电功率为：P=UI=1.41×0.2=0.3W，
（5）将小灯泡L接入图4所示电路，根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir
所以正确反映U-I关系的是C．
故答案为：（1）V1，Al；（2）A；（3）灯丝电阻率随温度升高而增大，7.0；（4）0.3；（5）C

点评 本题考查了选择实验器材、电流表接法、实验数据分析等问题，要掌握实验器材的选择原则，当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表应采用外接法．
清楚灯泡电阻随电压升高如何变化，分析清楚图示图象、应用欧姆定律即可正确解题．

练习册系列答案
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2．下列说法中正确的是（　　）
A．用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，这说明空气分子之间有斥力
B．两个分子的间距减小，分子间的势能可能增大
C．当氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同
D．系统吸收热量后，内能不一定增加
3．在如图甲所示的电路中，既可测定电源的内阻r同时又可测出一段电阻丝单位长度的电阻R．，图中 ab是一段由同一种材料制成的粗细均匀的电阻丝，R是阻值为2Ω的保护电阻，电源电动势E=6V，电流 表内阻不计．闭合开关S，实验时用刻度尺测得电阻丝接入电路部分aP的长度为L，记录下L和对应的电流表示数I，重复多次该操作，得到多组数据，然后作出$\frac{1}{I}$-L图象（如图乙所示）
（1）由题意知$\frac{1}{I}$=$\frac{R+r}{E}$+$\frac{{R}_{0}^{\;}}{E}L$，式中涉及的相关物理量用字母（E、r、R，R．、L）表示．
（2）根据图象的截距和斜率知：电源的内阻r=0.16Ω该电阻线单位长度的电阻R0=9.65Ω．
20．如图所示倾角为37°的斜面，斜面AB长为2.2m，斜面底端有一小段（长度可忽略）光滑圆弧，圆弧末端水平．圆弧末端距地面高度为1.25m，质量为m的物体在斜面顶端A点由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求
（1）物体沿斜面下滑时加速度的大小；
（2）物体滑到圆弧末端B点时的速度大小；
（3）物体落地点与圆弧末端B的水平距离．
7．在下列核反应方程式中，表示核聚变过程的是（　　）
A．${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{144}$Ba+${\;}_{36}^{89}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n
B．${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{91}^{234}$Pa+${\;}_{-1}^{0}$e
C．${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He
D．${\;}_{1}^{3}$H+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
17．在学习了传感器后，大家开始动手探究压敏电阻的阻值随压力变化的关系，
实验室备有下列实验器材：
A．电源E（3V，内阻约为1Ω）
B．电流表Al（0.6A，内阻r1=5Ω）
C．电流表A2（0.6A，内阻r2约为1Ω）
D．开关S，定值电阻R0
（1）同学们设计了如图1所示的实验电路，请判断甲是电流表Al（填“Al”或“A2”）．

（2）实验中发现测得甲、乙的读数分别为I1和I2，则压敏电阻此时的阻值为$\frac{{{I_1}{r_1}}}{{{I_2}-{I_1}}}$（用字母表示）．
（3）改变力的大小和方向，得到压敏电阻随力F变化的图象如图2所示，则Rx的阻值随力F的大小变化的关系式为Rx=16-2F．
（4）定值电阻R0的阻值应该选B．
A．1Ω             B．5Ω            C．10Ω            D．20Ω
4．如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上B处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．

（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=2.25mm．
（2）下列实验要求不必要的是A．
A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调节水平
D．应使细线与气垫导轨平行
（3）改变钩码的质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出$\frac{1}{{t}^{2}}-F$图象．（选填“t2-F”“$\frac{1}{t}$-F”或“$\frac{1}{t^2}$-F”）．
1．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动反映了液体分子在永不停息的做无规则热运动
B．气体分子的平均动能增大，压强也一定增大
C．不同温度下，水的饱和汽压都是相同的
D．完全失重状态下悬浮的水滴呈球状是液体表面张力作用的结果
E．分子动理论认为，单个分子的运动是无规则的，但是大量分子的运动仍然有一定规律
2．如图所示是质量为1kg的质点在水平面上做直线运动的v-t图象，下列判断正确的是（　　）    
A．在t=1s时，质点的加速度为零
B．在3～7s时间内，质点的位移为11m
C．在t=5s时间内，质点的运动方向发生改变
D．在4～6s时间内，质点的平均速度为3m/s

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