题目内容

12．在“描绘小灯泡的U-I曲线”实验申，使用的小灯泡上标有“3V 0.6W“的字样，其他可供选择的器材有：
A．电压表V1（量程0～6V，内阻20kΩ）　　　　　　　
B．电压表V2（量程0～20V，内阻60kΩ）
C．电流表A1（量程0～3A，内阻0.2Ω）　　　　　　　　
D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻1Ω）
E．滑动变阻器R1（0～1000Ω，允许通过的最大电流为0.1A）　　　　　
F．滑动变阻器R2（0～20Ω，允许通过的最大电流为2A）
G．学生电源E（6～8V）　　　　　　　　　　　　　　　 　　
H．开关S及导线若干

（1）在虚线方框中画出实验电路图，并注明所选器材的符号．
U/（V）0.20.51.01.52.02.53.0
I/（A）0.0500.1000.1500.1720.1900.2050.215
（2）某同学测量结果如表所示，请根据表中数据在图乙坐标系中画出小灯泡的U-I曲线．
（3）用上述两只小灯泡a、b组成图丙所示的电路．已知电源的电动势为3V、内阻不计，则灯泡a、b消耗的总功率P=0.52 W（结果保留两位有效数字）．

分析 （1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器．根据题目要求确定滑动变阻器与电流表的接法，然后作出实验电路图．
（2）由表中数据利用描点法可得出对应的U-I图象；
（3）根据电路结构和U-I图象进行分析，求出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，然后由P=UI求出灯泡实际消耗的功率．

解答 解：（1）本实验中要求电流从零开始调节，故应采用滑动变阻器分压接法，同时因灯泡内阻较小，故应采用电流表外接法；因灯泡额定电压为3V，故电压表应选择V1；因灯泡电流最大值约为I=$\frac{P}{U}$=$\frac{0.6}{3}$=0.2A，故电流表应选择A2；为了便于控制调节，滑动变阻器选择小电阻R2；
故原理图如图甲所示；
（2）根据表中数据利用描点法可得出对应U-I图象；如图乙所示；
（3）两电阻串联接入电路，因电源内阻不计，故两灯电压均为1.5V，由图可知，电流为0.175A，故总功率P=EI=3×0.175≈0.52W；
故答案为：（1）如图甲所示；（2）如图乙所示；（3）0.52．

点评 本题考查了测量灯泡伏安特性曲线的实验器材的选择、作实验电路图、求灯泡实际功率等，要注意明确当电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法，同时灯泡内阻一般较小，故多采用电流表外接法．

练习册系列答案
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2．某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V  0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，现有电源（电动势6V，内阻不计）、电压表（0～3V，内阻约3kΩ）、开关和导线若干．其它可供选用的器材如下：
A．电流表（0～250mA，内阻约5Ω）
B．电流表（0～0.6A，内阻约0.2Ω）
C．滑动变阻器（0～10Ω）
D．滑动变阻器（0～50Ω）

为减小测量误差并便于操作，在实验中电流表应选用A，滑动变阻器应选用C（选填器材前的字母）
3．在《用双缝干涉测光的波长》的实验中
（1）备有下列仪器：
A．白炽灯　B．双缝　C．单缝　D．滤光片　E．白色光屏
把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：A、D、C、B、E（填写字母代号）．
（2）实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有AB．
A．改用波长较长的光作为入射光
B．增大双缝到屏的距离
C．增大双缝到单缝的距离
D．增大双缝间距．
20．如图所示，一个总电阻为R的导线弯成宽度和高度均为d的“半正弦波”形闭合线框，竖直虚线之间有宽带为d、磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于线框所在的平面．线框以速度v向右匀速通过磁场；ab边始终与磁场边界垂直，从b点到达边界开始到a点离开磁场为止，在这个过程中（　　）
A．线框中的感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向
B．ab段直导线始终不受安培力的作用
C．平均感应电动势为$\frac{1}{2}$Bdv
D．线框中产生的焦耳热为$\frac{{B}^{2}{d}^{2}v}{R}$
7．如图所示，一段长L=5$\sqrt{3}$m圆柱形光导纤维用折射率为n=1.6的材料制成．光从光导纤维的左端中心以入射角θ1=53°射入，经多次全反射后，从右端面射出，不考虑光在右端面的反射，sin53°=0.8，求：（结果保留2位有效数字）
（1）光线在光导纤维中传递所经历的路程s；
（2）光在光导纤维中传播所需时间t．
17．根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释α粒子散射实验，使极少数α粒子发生大角度偏转的作用力是（　　）
A．原子核对α粒子的库仑引力B．原子核对α粒子的库仑斥力
C．核外电子对α粒子的库仑引力D．核外电子对α粒子的库仑斥力
2．如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成θ角的绝缘直杆AC，其下端（C端）距地面高度为h．有一质量m=0.5Kg的带电小环套在直杆上，正以某一速度v0沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P点处．（g取10m/s2）
（1）若θ=45°，试判断小环的电性，并求出小环受到的电场力大小；
（2）若θ=45°，h=0.8m，求小环在直杆上匀速运动的速度大小v0；
（3）若保持h不变，改变θ角（0°＜θ＜90°）及小环的电荷量，使小环仍能匀速下滑，离杆后正好通过C端的正下方P点处，试推出初速度v0与θ角间的定量关系式．
19．如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度v2，已知v1＞v2，P与定滑轮间的绳水平．不计定滑轮的质量、绳足够长，物体P从传送带左端开始运动，到传送到右端离开．下列判断正确的是（　　）
A．物体P可能先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
B．物体P可能一直做匀减速直线运动
C．物体Q的机械能可能先增加后不变
D．物体Q一定一直处于超重状态
20．下列说法中正确的有（　　）
A．物体受到变力作用，物体才可能做曲线运动
B．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化都相等
C．匀速圆周运动是一种匀速运动
D．匀速圆周运动是一种匀变速运动

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