题目内容

15．描绘小电珠的伏安特性曲线，所用小电珠的额定电压是3.8V．内阻约为15Ω左右，所供器材如下：
电压表V1（量程0-6V，内阻20kΩ）；   电压表V2（量程0-3V，内阻10kΩ）；
电流表A1（量程0-50mA，内阻20Ω）；  电流表A2（量程0-300mA，内阻4Ω）；
滑动变阻器R1（最大阻值为50Ω，额定电流为1A）；
滑动变阻器R2（最大阻值为5000Ω，额定电流为0.2A）；
直流电源E（电动势约4.5V，内阻约0.5Ω）；    开关S，导线若干条

（1）在以上器材中选出适当的器材，在图1中画出电路图，要求在图上标出所选器材的符号．所选器材为：V2、A2、R1、电源E及导线；，画出实验电路并按照实验电路连接图2实物图
（2）根据某次实验记录的数据在坐标系中描点如图3所示．试在坐标系中画出该小电珠的伏安特性曲线，并从图象中求出该小电珠的额定功率．
（3）该小电珠在1V电压下不发光，当时灯丝的实际电阻是多大？该小电珠在2V电压下开始发出微弱的黄光，当时灯丝的实际电阻又是多大？小电珠在不同电压下的实际电阻为什么不相同？

分析 （1）由实验原理及实验接法可明确实验中对应的仪表及电路图；再根据电路图明确对应的实物图即可；
（2）在坐标系中画出该小电珠的伏安曲线，小电珠的额定电压是3.8V，读出对应的电流求出额定功率．
（3）读出电压为1V和2V时的电流，根据欧姆定律求出灯泡的实际电阻．分析电阻不相同的原因．

解答 解：（1）灯泡的额定电压为3.8V，直流电压表选择3V量程的误差较小，即选V2．电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8}{15}$=250mA；故电流表选择A2；本实验采用分压接法，故滑动变阻器选择小电阻R1；另外需要电源、开关及导线若干；故答案为：V2、A2、R1、电源E及导线；对应的原理图如图所示；实物图如图所示；

（2）用平滑的曲线将各点连接，对应的图象如图所示；
（3）由图可知，当电压为3.8时，对应的电流为0.28A，则功率P=UI=3.8×0.28=1.1W；
（4）该小电珠在1V电压下不发光．当时灯丝的实际电阻是R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1}{0.14}$=7.1Ω
该小电珠在2V电压下开始发出微弱的黄光．当时灯丝的实际电阻又是R′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{2}{0.22}$=9.1Ω
小电珠灯丝的电阻率是随温度升高而增大的；所以电阻值不同．
故答案为：（1）V2、A2、R1、电源E及导线；（2）如图
（3）如图所示；功率为1.1W；
（4）该小电珠在1V电压下实际电阻是7.1Ω；该小电珠在2V电压下丝的实际电阻为9.1Ω；小电珠灯丝的电阻率是随温度升高而增大的

点评 解决本题的关键知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，知道电流表内外接的区别，以及知道误差的来源

练习册系列答案
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5．汽车上坡的时候，司机必须换档，其目的是（　　）
A．减小速度，得到较小的牵引力B．减小速度，得到较大牵引力
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6．两块大小不同的圆形薄板（厚度不计），质量分别为M和m（M=2rn），半径分别为R和r，两板之间用一根长为L=0.4rm不可伸长的轻质绳相连结．开始时，两板水平叠放在支架C上方高h=0.2m处，支架上有一个半径为R′（r＜R′＜R）的圆孔，两板中心与圆孔中心在同一直线上，如图所示．现让两板一起自由下落，大圆板碰到支架后跳起，机械能无损失，小圆板穿过圆孔继续运动，两板分离，试求当细绳绷紧的瞬间两板的共同速度．（不计碰撞时间及空气阻力，取g=10m/s2）
3．要求使用如图1所示器材测定小灯泡在不同电压下的电功率，并且作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方（U2）的关系曲线，已知小灯泡标有“6V，3W”的字样，电源是8V的直流电源，滑动变阻器有两种规格，R1标有“10Ω，2A”，R2标有“100Ω，20mA”．测量时要求小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大，并测多组数据．

①滑动变阻器应选用R1（填R1或R2）
②当电路连接无误后闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，读出如图2所示电压表的示数为4.5V．
③改变滑动变阻器滑片的位置，测出多组电压、电流值，可得小灯泡在不同电压下的电功率，并作出相应的P-U2图象．则在图3中，有可能正确的图象是D，其理由是根据电阻的伏安特性，电压增大至一定值，电阻阻值会明显变大．
10．某电压表的内阻在20千欧～50千欧之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：
待测电压表V（量程3V）
电流表A1（量程200μA ）
电流表A2（量程5mA）
电流表A3（量程0.6A）
滑动变阻器R（最大阻值1KΩ） 　　　
电源ε（电动势4V）
电键K．
（1）所提供的电流表中，应选用A1（填写字母代号）．
（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据．试在如图方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电键及其连线已画出）
（3）实验中应读出的物理量是U、I，电压表内阻的计算式为RV=$\frac{U}{I}$．
20．如图所示，把小车放在水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与沙子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高度为h的过程中，若不计滑轮摩擦及空气的阻力，下列说法中正确的是（　　）
A．绳拉车的力始终都是mg
B．若水平桌面光滑，小桶处于完全失重状态
C．若水平桌面光滑，小桶获得的动能为$\frac{{m}^{2}gh}{（m+M）}$
D．若水平桌面光滑，小桶获得的动能为mgh
7．如图所示，长为2L的直导线AC折成边长相等，夹角为120°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强  度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为（　　）
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4．如图所示，用实验方法描绘出的一对正负点电荷产生静电场的一簇等势线及其电势值，若一带电粒子只在电场力作用下沿图中的实线从A点运动到C点，下列说法正确的是（　　）
A．这一对正负点电荷右侧为负电荷，运动的带电粒子带正电
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