题目内容

17．某课外学习小组想描绘标有“4V、2W”的小灯泡的U-I图象，除导线和开关外还备有以下器材可供选择：
A．电流表（量程0.6A，内阻约为1Ω）
B．电流表（量程3.0A，内阻约为0.2Ω）
C．电压表（量程5.0V，内阻约为5Ω）
D．电压表（量程15.0V，内阻约为15kΩ）
E．滑动变阻器（最大阻值为200Ω，额定电流100mA）
P．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流1.0A）
G．电源（电动势为6.0V，内阻约为1.5Ω）

（1）实验中所用的电流表应选A；电压表选C；滑动变阻器应选F．（只需填器材前面的字母代号）
（2）将图（甲）中的实物连接成实验所需的电路（有两根导线已经接好）．
（3）经过正确的操作，测得的数据如表：
  1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 
 U/v 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0
 I/A 0 0.12 0.22 0.30 0.36 0.40 0.43 0.46 0.48 0.49 0.50
请在图（乙）中描点画出小灯泡的U-I曲线．当电流表的示数为0.25A时，小灯泡的功率为0.25W．

分析 （1）选择器材的原则是安全、精确，通过小灯泡的额定电压和额定电流从精确的角度选择电压表和电流表的量程，从测量误差大小的角度选择合适的滑动变阻器．
（2）通过灯泡的电阻是大电阻还是小电阻判断电流表的内接法还是外接法．电压和电流需从0开始测起，滑动变阻器采用分压式接法．闭合电键时，要让测量电路处于短路状态，使得初始状态电压和电流为零．
（3）用平滑的曲线描点作图．根据图象求得对应的电压，由P=UI可求得功率．

解答 解：（1）灯泡的额定电压为4V，则电压表的量程选用5.0V的，灯泡的额定电流I=$\frac{P}{U}=\frac{2}{4}A=0.5A$，则电流表量程选用0.6A的，最大阻值200Ω的滑动变阻器接入电路时，使得电路中的电流太小，测量误差较大，所以选用最大阻值为10Ω的滑动变阻器．故选A、C、F．
（2）灯泡正常工作时的电阻R=$\frac{{U}^{2}}{P}=\frac{16}{2}Ω=8Ω$，远小于电压表内阻，属于小电阻，所以电流表采用外接法，电压和电流需从0开始测起，所以滑动变阻器需采用分压式接法．实物连线图如下图，实验开始时，滑动变阻器的滑片应该置于最左端，保护测量电路部分．
（3）用平滑的曲线描点作图，如下图．由图可知，当电流为0.25A时，电压为1V，则功率P=UI=1×0.25=0.25W；
故答案为：（1）A C F
（2）实物图如下图所示

（3）U-I图线如下图中b所示；0.25．

点评 解决本题的关键掌握器材选取的原则，掌握滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，以及电流表内外接的区别．

练习册系列答案
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10．如图所示，A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上，在水平力F的作用下，A、B保持静止不动，增大F，A、B仍保持静止不动，则增大F的过程中（　　）
A．墙对B的摩擦力增大B．B对A的摩擦力增大
C．A对B的正压力增大D．A对B的作用力增大
8．测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，图中B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，当B向A发出超声波同时，A由静止开始做匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时．AB相距355m，已知超声波在空气中传播的速度为340m/s，则汽车的加速度大小为（　　）
A．20 m/s2B．10 m/s2C．5 m/s2D．无法确定
5．如图所示，密闭着常温、常压下气体的导热气缸开口向上，缸内活塞用一根弹簧竖直悬挂，气缸下系有钩码P，整个系统处于静止状态．若大气压恒定，系统状态变化足够缓慢，摩擦不计．则下列说法正确的是（　　）
A．当外界温度升高时，气缸内每一个气体分子的动能都将增大
B．当外界温度升高时，单位'时间内单位面积的器壁上受到的气体分子撞击次数将增加
C．保持外界温度不变，增，加钩码个数，气体体积将增大，但弹簧长度保持不变
D．保持外界温度不变，增加钩码个数，气体将从外界吸热，但气体内能保持不变
12．要求选用以下部分器材能较准确测量待测电阻Rx的阻值：待测电阻Rx：阻值约为200Ω；
A．电源E：电动势约为12.0V，内阻较小；    
B．电流表A1：量程50mA、内阻r1=40Ω；
C．电流表A2：量程300mA、内阻r2约为4Ω 
D．电压表：量程3V、内阻r3约为5KΩ
E 定值电阻R0：阻值为40Ω；F 滑动变阻器最大阻值为10Ω；
G．单刀单掷开关S、导线若干．
（1）在答题卷方框内作出测量待测电阻Rx的电路原理图．
（2）待测电阻Rx的表达式为Rx=$\frac{（{{I}_{2}-I}_{1}{）R}_{0}}{{I}_{1}}$-r1式中各物理量的意义是I2、I1分别表示电流表A2、A1的读数，r1、R0分别表示电流表A1的内阻和定值电阻的阻值．
2．如图所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处有一个点电荷，现从b、c之间一点P以相同的速率发射两个带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N点，M、N两点都处于圆周c上，以下判断正确的是（　　）
A．到达M、N时两粒子速率仍相等
B．到达M、N时两粒子速率vM＞vN
C．到达M、N时两粒子的电势能相等
D．两个粒子的电势能都是先减小后增大
9．如图所示，质量为0.5kg，0.2kg的弹性小球A、B穿过一绕过定滑轮的轻绳，绳子末端与地面距离0.8m，小球距离绳子末端6.5m，小球A、B与轻绳的滑动摩擦力都为重力的0.5倍，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现由静止同时释放A、B两个小球，不计绳子质量，忽略与定滑轮相关的摩擦力，g=10m/s2，求：
（1）释放A、B两个小球后，A、B的各自加速度？
（2）小球B从静止释放经多长时间落到地面？
6．物体做简谐振动，通过A点的速度为v，经1s第一次以同样大小方向的速度v通过B点，再经1s紧接着又通过B点，已知物体在2s内所走的总路程为12cm，则该物体做简谐振动的周期T是4s，振幅A是6cm．
7．在真空中有a、b两个点电荷，b的电荷量是a的3倍，如果a受到的静电力是F，则b受到的静电力大小是（　　）
A．$\frac{1}{3}$ FB．FC．3FD．9F

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