题目内容

17．某物理学习小组中甲、乙两同学分别做了以下实验．
（1）甲同学用下列器材探究一个小灯泡（3V、1.5W）的电阻随其两端电压的变化关系：
A．待测小灯泡（3V、1.5W）
B．电源（3V、内阻不计）
C．电流表（0～3A，内阻约0.1Ω）
D．电流表（0～600mA，内阻约0.5Ω）
E．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）
F．滑动变阻器（0～10Ω，1A）
G．滑动变阻器（0～1kΩ，300mA）
H．开关一个，导线若干
①实验中电流表应选用D，滑动变阻器应选用F．（填器材前的字母）
②该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线，如图甲所示，则小灯泡的电阻随其两端电压的变化关系是电阻随两端电压的增大而增大．

（2）乙同学用下列器材测定一电池组的电动势和内电阻：
A．待测电池组（电动势约3V，内阻约1Ω）
B．定值电阻（R0=5Ω）
C．电阻箱R（0～99.9Ω）
D．电压表（0～3V，内阻约5kΩ）
E．开关一个，导线若干
①请在图乙所示虚线框内画出实验原理图．
②该同学正确测量后通过描点得到图丙所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图象，则由此可知电源的电动势为E=3.0V，内电阻为r=1.0Ω．（保留两位有效数字）
（3）甲同学将小灯泡与乙同学实验中的电池组、定值电阻组成闭合回路，则小灯泡的实际功率为0.33W（保留两位有效数字）．

分析 （1）明确实验原理，根据给出的仪器选择正确的接法和仪表；并明确I-U图象的性质；
（2）明确根据闭合电路欧姆定律测量电动势和内电阻的实验方法，并明确数据处理的方法；
（3）在I-U图象中作出对应的电源的伏安特性曲线，两图象的交点为灯泡的工作点，从而可明确电压和电流，由P=UI可求得实际功率．

解答 解：（1）①由图可知，电流的最大值为0.5A，故电流表应选择600mA，故选D；
因采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器选择小电阻F；
②由图可知，I-U图象中的斜率减小，因I-U图象中的斜率表示电阻的倒数，可知电阻随电压的增大而增大；
（2）①因没有给出电流表，故应采用电压表和电阻箱组合进行测量，同时因内阻较小，故应将定值电阻与电源相连充当等效电源；原理较如图所示；

②根据闭合电路欧姆定律可知：U=$\frac{E}{R+{R}_{0}+r}$
变形得：$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{{R}_{0}+r}{E}$$•\frac{1}{R}$
则由图象可知：$\frac{1}{E}$=$\frac{1}{3}$
解得E=3.0V；$\frac{r+{R}_{0}}{E}$=$\frac{\frac{1}{3}}{\frac{1}{6}}$=2
解得r=1.0Ω；
（3）在I-U图象中作出等效电源的伏安特性曲线，如图所示；由图可知，灯泡的工作电压为1.1V，电流为0.3A； 则功率P=UI=1.1×0.3=0.33W；

故答案为：（1）①D；F；②电阻随电压的增大而增大；
（2）①如图所示；②3.0；1.0；
（3）0.33．

点评 本题考查测量电源的电动势和内电阻、描绘灯泡的伏安特性曲线实验，要注意明确图线的性质，能根据图象分析电阻的变化；同时掌握仪表的选择等内容．

练习册系列答案
相关题目
15．如图所示，甲、乙两人在同一直线上运动的s-t图象，以甲的出发点为原点，出发时间为计时起点，则下列说法错误的是（　　）
A．甲、乙同时出发B．甲、乙从同一地点出发
C．甲开始运动时，乙在甲前S0处D．甲在中途静止了一段时间
8．有关原子核的知识，下列说法正确的是（　　）
A．原子核可发生β衰变表明原子核中有电子
B．放射性元素的原子核经过2个半衰期将全部衰变
C．在核反应中，动量守恒
D．在核反应中，质量数和电荷数都守恒
5．在一次实验时某同学用游标卡尺测量（如图1），示数为10.405cm．在一次实验时某同学用螺旋测微器测量（如图2），示数为8.075mm．
12．如图所示，O为一水平轴，长为L=0.4m细绳上端固定于O轴，下端系一质量m2=0.2kg的小球，小球原来处于静止状态，且与水平面上的A点接触，但对水平面无压力．A点左侧的水平面光滑，A点右侧的水平面是粗糙的．一质量为m1=1.0kg的滑块，在A点左侧的光滑水平面上以v0=4m/s的速度向右滑行，运动到A点处与小球发生正碰，碰后小球在绳的约束下在竖直平面内做圆周运动，滑块则以v1=3m/s的速度沿A点右侧的水平面滑行，滑块与A点右侧水平面间的动摩擦因数为μ=0.5．取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）滑块与小球碰撞后瞬间，小球的速度是多少？
（2）碰撞后滑块向右滑行的距离是多少？
（3）碰撞后小球运动到最高点时，绳对小球的拉力是多大？
2．如图所示，厚度均匀、上表面为长方形的平板ABB′A′静止在光滑水平面上，平板上OO′所在直线与AB平行，CC′所在直线与OO′垂直，平板上表面的AA′至CC′段是粗糙的，CC′至BB′段是光滑的．将一轻弹簧沿OO′方向放置在平板上，其右端固定在平板BB′端的挡板上，弹簧处于原长时其左端位于CC′线上．
某时刻，一小物块（可视为质点）以初速度v0=5.0m/s从平板的AA′端沿OO′方向滑上平板，小物块运动到CC′后开始开始压缩弹簧．已知AA′与CC′间的距离L=0.95m，平板和挡板的总质量M=4.0kg，小物块的质量m=1.0kg，小物块与平板粗糙面间的动摩擦因数μ=0.20．取重力加速度g=10m/s2，弹簧始终在弹性限度内，小物块始终沿直线OO′运动．小物块在平板上运动产生的热量可表示为Q=fs（式中f为物块与平板间滑动摩擦力的大小，s为物块相对于平板在粗糙平面上通过的路程）．
（1）当弹簧的形变量最大时，求小物块的速度v．
（2）在小物块压缩弹簧的过程中，求弹簧所具有的最大弹性势能Epm．
（3）请分析说明弹簧恢复原长后，小物块是否会从平板的AA′端飞离平板．
9．如图所示，是电梯上升阶段的v-t图象，若电梯的质量为100kg，则钢绳对电梯的拉力在0～2s内、2s～6s内、6s～9s内分别为多大？（g取10m/s2）
17．如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势如图乙中曲线a、b所示，则（　　）
A．两次转动能都是从中性面开始计时的
B．曲线a、b对应的线圈周期之比为3：2
C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D．曲线a表示的交变电动势有效值为15V
18．如图所示，在水平地面上运动的小车的车厢底部有一质量m1=1kg的木块，木块与车厢通过一根水平轻弹簧相连接，弹簧的劲度系数k=100N/m，在车厢的顶部且一根细线悬挂一质量m2=0.5kg的小球，某段时间内发现细线与竖直方向的夹角θ=45°，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，取g=10m/s2，不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的形变量为（　　）
A．6cmB．10cmC．12cmD．20cm

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网