题目内容

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,利用实验得到了8组数据,在图(a)所示的I-U坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线.

(1)根据图线的坐标数值,请在图(b)中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路.已连接的线路若有错误,请在图上错误处打叉并改正.
(2)根据图(a),可判断出图(c)中正确的关系图是(图中P为小灯泡功率)
BD
BD
分析:(1)根据图象实验数据判断滑动变阻器与电流表的接法,然后完成实验电路图;
(2)根据实验电路图,应用电功率公式分析答题.
解答:解:(1)由图象可知,电压与电流从零开始变化,因此滑动变阻器采用分压接法;
由图示可知,灯泡最大电阻约为R=
U
I
=
5
0.48
≈10.4Ω,电压表内阻很大,
远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,电路图如图所示.

(2)由电功率公式:P=I2R,P=
U2
R
可知,在P-I2图象中图象上某点与原点连线的斜率为电阻R,而电阻R又随温度的升高而增大,故D正确,C错误;
同理在P-
U2
R
图象中,图象上某点与原点连线的斜率为电阻倒数
1
R
,因随温度的升高R增大因而
1
R
应减小,故A错误,B正确;故选BD.
故答案为:(2)电路图如图所示;(2)BD.
点评:注意学会从数学函数的角度分析物理图象问题,并区分曲线上某点与原点连线的斜率和曲线的切线的斜率含义的不同.表示电源的伏安特性曲线是往下倾斜的直线,表示电阻的伏安特性曲线是过原点的曲线,若将两图象画在同一坐标系中,其交点即表示该电源与该电阻接在了同一个电路中了.
练习册系列答案
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(2013?广州三模)(1)某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了如图甲所示的一套装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小木块、细沙.当连上纸带,释放沙桶时,滑块处于静止.要完成该实验,你认为:
①还需要的实验器材有
天平、刻度尺
天平、刻度尺

②实验时首先要做的步骤是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
,为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的条件是
沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量
沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量

③在上述的基础上,某同学测得滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,测得此时沙和沙桶的总质量m.接通电源,释放沙桶,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则对滑块,本实验最终要验证数学表达式为
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
mgL=
1
2
M
v
2
2
-
1
2
M
v
2
1
(用题中的字母表示).
(2)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“3V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:
A.直流电源3V(内阻可不计)
B.直流电表0~3A(内阻0.1Ω)
C.直流电表0~600mA(内阻约0.5Ω)
D.直流电压表0~3V(内阻约3kΩ)
E.直流电压表0~15V(内阻约200kΩ)
F.滑线变阻器(10Ω,1A)
G.滑线变阻器(1kΩ,300mA)
①除开关、导线外,为完成实验,需要从上述器材中选用
ACDF
ACDF
(用字母代号)
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如图乙所示,电路中所有元器件都是完好的,且电压表的电流表已调零.闭合开关后发现电压表的示数为2V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则可判断断路的电线是
d
d
;若电压表示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,则断路的导线是
h
h
;若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表示数不能调为零,则断路的导线是
g
g

③下表中的各组数据该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在图丙所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线.
④若将该灯泡与一个10Ω的定值电阻串联,直接接在题中电源两端,则可以估算出该灯泡的实际功率为
1.8W
1.8W
(结果保留两位有效数字)

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