题目内容
【题目】在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡标有“6 V 3 W”,其他可供选择的器材有:
A.电压表V1(量程6 V,内阻20 kΩ)
B.电压表V2(量程20 V,内阻60 kΩ)
C.电流表A1(量程3 A,内阻0.2 Ω)
D.电流表A2(量程0.6 A,内阻1 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~1000 Ω,0.5 A)
F.滑动变阻器R2(0~20 Ω,2 A)
G.学生电源E(6 V~8 V)
H.开关S及导线若干
某同学通过实验测得小灯泡两端的电压U和通过它的电流I,绘成U-I关系曲线如图甲所示.
(1)实验中电压表应选用________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________;
(2)在虚线框乙中画出实验所用的电路图________;
(3)若实验中采用了如下图所示的部分电路,测算出的电功率比灯泡的实际功率___________(选填“偏大”或“偏小”)。
(4)若将该小灯泡接在电动势为6 V,内阻为4 Ω的电源两端,则灯泡实际消耗的功率为________W(保留3位有效数字).
【答案】A D F 1.89
【解析】
(1)电源电压只有,而小灯泡的额定电压是,所以电压表选择量程为的电压表,即选A;小灯泡的额定电流,电流表选择量程的,即电流表选D;由于测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中小灯泡的电压要从0开始变化,所以滑动变阻器选择分压式,因此选择阻值较小的便于调节,即滑动变阻器选F。
(2)灯泡电阻约为,根据,所以小电阻选择电流表外接法,电路图如图所示:
(3)在同一坐标系内作出电源的U-I图象如图所示:
两图象的交点坐标值是该电源给灯泡供电时灯泡两端电压与通过灯泡的电流,由图象可知,灯泡两端电压U=4.2V,电流I=0.45A,灯泡实际功率P=UI=4.2V×0.45A=1.89W.
【题目】某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理。固定并调整斜槽,使它的末端O点的切线水平,在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x。改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,记录数据如下:
高度 H(h为单位长度) | h | 2h | 3h | 4h | 5h | 6h | 7h | 8h | 9h |
水平位移 x/cm | 5.5 | 9.1 | 11.7 | 14.2 | 15.9 | 17.6 | 19.0 | 20.6 | 21.7 |
(1)已知斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ,斜槽底端离地的高度为y,不计小球与水平槽之间的摩擦,小球从斜槽上滑下的过程中,动能定理若成立应满足的关系式是______________________;
(2)以H为横坐标,以__________为纵坐标,在坐标纸上描点作图,如图乙所示;由第(1)、(2)问,可以得出结论:在实验误差允许的范围内,小球运动到斜槽底端的过程中,合外力对小球所做的功等于动能变化量。
(3)受该实验方案的启发,某同学改用图丙的装置实验。他将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一位置固定,仍将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并测量小球击中木板时平抛下落的高度d,他以H为横坐标,以________为纵坐标,描点作图,使之仍为一条倾斜的直线,也达到了同样的目的。