题目内容

18．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验得到如表数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：
I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50
U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
（1）在答题卷中的虚线框中画出实验电路图．可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0-10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干．
（2）在答题卷中的坐标图中画出小灯泡的U-I曲线．
（3）某电池的电动势是1.5V，内阻是2.0Ω．将本题中的灯泡接在该电池两端，小灯泡的实际功率是0.28W．

分析 （1）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后作出实验电路图．
（2）应用描点法作出图象，根据图象分析亮度与灯丝电阻的关系．
（3）在同一坐标系内作出电源的U-I图象，图象的交点即为工作点，然后求出功率．

解答 解：（1）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻约为几欧姆，电压表内阻约为几千欧姆甚至几万欧姆，电流表内阻约为零点几欧姆，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：

（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示，

由图象可知，随灯泡电压增大，灯泡电流增大，灯泡实际功率增大，灯泡变亮，灯泡电压与电流比值变大，灯丝电阻增大．
（3）在同一坐标系内作出电源的U-I图象如图所示，

由图象可知，灯泡两端电压U=0.8V，电流I=0.349，灯泡实际功率P=UI=0.8×0.349≈0.28W
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）图象如图所示；（3）0.28

点评 本题考查了实验电路设计、作图象、求灯泡实际功率与电源效率问题，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法；作出灯泡的U-I图象与电源U-I图象是求出灯泡实际功率与电源效率的前提与关键．

练习册系列答案
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8．如图，质量m=1kg的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板的动摩擦因数μ=0.2．由于受到相对地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动．现使钢板以速度v1=0.8m/s向右匀速运动，同时用力拉动物体（方向沿导槽方向）以速度v2=0.6m/s沿导槽匀速运动，则拉力大小为（　　）
A．2NB．1.6NC．1.2ND．1N
9．某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻．步骤如下：

①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为50.15mm．
②用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为0.4700cm．
③用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为220Ω．
④该同学想用伏安法更精确地测量上述电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）
电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V（量程0～3V，内阻约10kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～20kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
待测圆柱体电阻R    开关S    导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图4的方框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．
6．下列说法正确的（　　）
A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期不变
B．α粒子散射实验可以估算出原子核直径的数量级为10-10m
C．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
D．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构
E．由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子
13．如图所示，O为两个等量异种点电荷+q、-q连线的中点，P为连线中垂线上的任意一点，分别用UO、UP和EO、EP代表该电场中O、P两点的电势和场强的大小，则（　　）
A．UO＞UP，EO＞EPB．UO=UP，EO＞EPC．UO＜UP，EO＞EPD．UO＞UP，EO=EP
3．如图所示，放在桌面上的A、B、C三个物块重均为100N，小球P重10N，作用在B的水平力F=10N，整个系统静止，则（　　）
A．B和C之间的摩擦力是10NB．A和B之间的摩擦力是10N
C．物块C受六个力作用D．C与桌面间摩擦力为10N
10．如图所示，已知电源内阻为r，滑动变阻器的总阻值为R．M、N为水平放置的两块平行金属板，相距为d，板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．今有带负电的电量为q、质量为m的粒子，从左端两板间的中央水平射入板间，粒子重力不计，求：
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（3）S闭合时，滑动变阻器的滑动触头P置于ab的中点，粒子仍以（1）中的入射速度v射入金属板间，恰在两板间做匀速直线运动．此电源的电动势E是多少？
7．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出．如果换一种频率更大、强度较弱的光照射该金属，则（　　）
A．单位时间内逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小
B．单位时间内逸出的光电子数增大，光电子的最大初动能减小
C．单位时间内逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能增大
D．单位时间内逸出的光电子数增大，光电子的最大初动能增大
1．如图所示，a图中水平横梁AB的A端通过铰链连在墙上，横梁可绕A端上下转动，轻绳BC系在B端，并固定于墙上C点，B端挂质量为m的物体．B图中水平横梁的一端A插入墙内，另一端装有一滑轮，轻绳的一端固定在墙上，另一端跨过滑轮后挂质量也为m物体，求两水平横梁所受绳子给它的作用力的大小．

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