题目内容

(1)①在测定金属丝电阻率的实验中,某同学用螺旋测微器测量金属丝的直径,一次的测量结果如图所示.图1中读数为
 
mm.
②用多用电表测电阻每次选择倍率后,都必须手动进行电阻
 
.图2是测某一电阻时表盘指针位置,是用×100的倍率则此电阻的阻值为
 
为了提高测量的精度,应选择
 
的倍率更好.(从×1、×10、×1K中选取)
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(2)某同学用图a所示电路,描绘小灯泡的伏安特性曲线.可用的器材如下:
电源(电动势3V,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干.实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-I图象如图b所示.
①由图可知小灯泡的电阻随温度升高而
 
(填“变大”“变小”或“不变”).
②请在图c虚线框中画出与实物电路相应的电路图.
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,当滑动变阻器的滑片移到
 
.(选填“最左端”、“正中间”或“最右端”)时.小灯泡获得的最小功率是
 
W.(结果保留两位有效数字)
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(3)某学习小组用如图甲所示的实验装置探究动能定理,已知小车的质量为M,沙和小桶的总质量为m,实验中小桶未到达地
面,要完成该实验,请回答下列问题:
①实验时为保证小车受到的拉力大小与沙和小桶的总重力大小近似相等,沙和小桶的总质量远小于滑块质量,实验时为保证小车受到的细线拉力等于小车所受的合外力,需要的操作是
 

②在满足第①问的条件下,若通过实验得到纸带如图乙所示,A、B、C、D、E为计数点,相邻两点间的时间间隔为T当地重力加速度为g,相邻计数点间的距离x1,x2,x34其中B点和D点对应时刻小车的瞬时速度用vB和vD表示,则vB=
 
.小车的运动中对应纸带打B、D两点间的过程,动能变化量表达式△EK=
 
(用M,vB和vD表示);小车合外力的功表达式W=
 
.在多组实验数据基础上,分析小车合外力的功与动能变化量的关系为W=△EK
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分析:(1)①螺旋测微器固定刻度与可动刻度的示数之和是螺旋测微器的示数;
②欧姆表指针示数与倍率的乘积是欧姆表的示数,中值电阻附近刻度最均匀;
(2)当把AB间的导线误接在AC之间时,滑动变阻器的连接情况:滑动触头打到最左端或最右端时变阻器均短路,此时小灯泡功率最大,滑动触头在中间时,变阻器的有效电阻最大,小灯泡功率最小,将滑动变阻器和电源看作等效电源,做I-U图象分析;
(3)①由于摩擦阻力的存在,拉力大于合力,故需平衡摩擦力;
②根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解B、D两点速度;求出动能的增加量;拉力做的功等于总功.
解答:解:(1)①由图甲所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0.5mm,
可动刻度所示为35.5×0.01mm=0.355mm,螺旋测微器的示数为0.5mm+0.355mm=0.855mm;
②每次换挡均需要欧姆调零;
由图乙所示多用电表可知,金属丝电阻阻值R=4.5×100Ω=450Ω;
指针偏转角度过大,可以选择×10挡位;
(2)①根据欧姆定律R=
U
I
知,小灯泡的电阻随电压增大而增大.
②如图所示:
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③若把AB间的导线误接在AC之间,则当变阻器滑动触头在变阻器中间时阻值最大R=
10
2
Ω=5Ω,此时小灯泡功率最小,把变阻器与电源内阻看成为等效电源的内阻,其电动势为3V,内阻为6Ω,则短路电流I=
3
6
=
1
2
A
=0.5A,在小灯泡的U-I图象中,连接U=3V与I=0.5A两点,画出表示电源的U-I图象,如图,读出两图线的交点坐标为U=0.88V,I=0.35A,则小灯泡的最小功率为P=UI=0.32;
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(3)①由于摩擦阻力的存在,拉力不等于合力,故需将长木板一段适当垫高,使重力的下滑分量恰好平衡摩擦力;
②匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故:vB=
x1+x2
2T

动能的增加量为:
1
2
M(vD)2
-
1
2
M(vB)2

拉力做的功等于总功,为
1
2
M(vD)2
-
1
2
M(vB)2

故答案为:(1)①0.855;②调零,450,×10;(2)①变大;②如图所示;③正中间,0.32W;(3)①
x1+x2
2T
;②
1
2
M(vD)2
-
1
2
M(vB)2
1
2
M(vD)2
-
1
2
M(vB)2
点评:本题第二问较难,关键明确当已知小灯泡的伏安特性曲线,要求其功率时,要再画出表示电源的U-I图象,则两图线的交点坐标即为小灯泡的实际电流与电压,然后根据P=UI求解.
练习册系列答案
相关题目
在测定金属丝电阻率ρ的实验中,已知金属丝的电阻约为5Ω左右,需要进一步利用伏安法测定其阻值R,请完成下列问题:
(1)该实验需要测量的物理量有金属丝的
长度L
长度L
、金属丝的直径D、金属丝两端的电压U、通过金属丝的电流I,所需的测量仪器有
毫米刻度尺
毫米刻度尺
、螺旋测微器、电压表、电流表,计算电阻率的表达式为ρ=
UπD2
4IL
UπD2
4IL
(用所测物理量的符号表示);
(2)下列操作中正确的是
ABD
ABD

A.测电阻之前用最小刻度为1mm的刻度尺测金属丝的有效长度全长三次,算出其平均值L;
B.测电阻之前用螺旋测微器在金属丝的三个不同的位置各测一次直径,算出平均值D;
C.用伏安法测电阻时采用电流表内接法,多次测量后算出平均值R;
D.实验时电路中的电流不宜过大;
(3)实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示,则金属丝长度的测量值L=
69.86
69.86
cm,金属丝直径的测量值为D=
0.104
0.104
mm.
(4)提供下列器材:
A、电池组(电动势3V,内阻约1Ω)
B、电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C、电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ)
D、电流表(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)
E、电流表(量程0~3A,内阻约0.02Ω)
F、滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1A)
G、滑动变阻器(阻值范围0~1000Ω,额定电流0.5A) 
H、开关、导线.
在虚线框内画出实验电路图.为了实验能正常进行并减小误差,要求变阻器便于调节,选择的电流表是
D
D
;选择的电压表是
B
B
;选择的变阻器是
F
F
.(填器材前的字母)
(5)根据器材的规格和要求,在本题的实物图上连线.
(6)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图所示.则电流表的示数为I=
0.46
0.46
A,电压表的示数为U=
2.40
2.40
V,可计算出电阻丝的电阻为R=
5.2
5.2
Ω,这种金属的电阻率ρ约为
6.5×10-8
6.5×10-8
Ω?m
(后两空都保留两位有效数字).
(1)①在用游标为10分度的游标卡尺测某金属棒的直径时,示数如图1所示,读数为
2.98
2.98
cm.
②在测定金属丝的电阻率的实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图1所示,读数为
1.780
1.780
mm.
(2)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十kΩ的电阻Rx,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆挡调零旋钮,把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上
cabe
cabe

a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k
d.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e.旋转S使其尖端对准OFF挡,并拔出两表笔
(3)使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空:
①仪器连线如图2所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作,则表笔a为
(填“红”或“黑”)色;
②若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图3(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为
14
14
Ω,电流表的读数为
53.0
53.0
mA,电阻箱的读数为
4.6.
4.6.
Ω:
③由于多用电表表头的电流刻度是均匀的,电流强度与格数成正比,利用此关系,将图l中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为
102
102
mA;(保留3位有效数字)
④计算得到多用电表内电池的电动势为
1.54
1.54
V.(保留3位有效数字)

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