题目内容

13．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流．现有如下器材：
直流电源（电动势3.0V，内阻不计）电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）
电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）
电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）
滑动变阻器R2（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）

（1）在该实验中，电流表应选择A2（选填“A1”或“A2”），电压表应选择V1（选填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择R1（选填“R1”或“R2”）．
（2）某同学用导线a、c、d、e、f、g和h连接成如图1的电路，请在图2方框中完成实验的电路图．
（3）该同学连接电路后检查所有元器件都完好，经检查各部分接触良好．但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为h．
（4）如图3是某实验小组根据测得的实验数据，绘制的小灯泡伏安特性曲线．若该灯泡与一个6欧的定值电阻串联，直接接在题中提供的电压上，请估算小灯泡的实际功率P=0.31W（保留两位有效数字）

分析 （1）根据灯泡的额定电压及功率可得出通过灯泡的电流，则可选择电流表；根据实验的接法及滑动变阻器的应用可选出滑动变阻器；
（2）根据实验的原理可选了正确的滑动变阻器及电流表的接法；
（3）根据电路中的现象，利用电路原理可知哪个地方发生了断路；
（4）作出等效电源的伏安特性曲线，两图的交点为灯泡的工作点，则由P=UI可求得灯泡的实际功率．

解答 解：（1）由P=UI可知，I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.5}{3}$=0.5A，为了安全和准确，电流表应选择A2；因为灯泡的额定电压为3V，则电压表选择V1．
因本实验中应采用分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小的R1；
（2）因测量小灯泡的伏安特性曲实验中要求电压从零开始调节，故滑动变阻器应采用分压接法；同时因灯泡内阻较小，故电流表采用外接法；原理图如下；
（3）调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，电压表和电流表示数不能调为零，说明滑动变阻器采用了限流接法，由电路图可知，导线h断了．
（4）定值电阻与电源组成等效电源，在灯泡I-U图象坐标系内作出等效电源的I-U图象如图所示：

由图示图象可知，灯泡两端电压为U=0.9V，通过灯泡的电流为0.34A，灯泡实际功率为：P=UI=0.9×0.34=0.31W；
故答案为：（1）A2 V1 R1 
（2）如图所示；
（3）h；
（4）0.31．

点评 描绘小灯泡的伏安持性曲线实验中要注意实验中的原理及接法；要求学生熟练应用分压接法；并能正确应用图象分析实际问题．

练习册系列答案
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20．如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈平面转动至与磁场方向平行位置时（　　）
A．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大
B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大
C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小
D．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小
1．一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s（初速度可忽略），则下列说法错误的是（　　）
A．如果空气阻力可忽略，悬崖的高度约为45m
B．如果空气阻力可忽略，悬崖跳水者碰到水面时的速度约为30m/s
C．如果空气阻力不能忽略，悬崖的高度大于45m
D．如果空气阻力不能忽略，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落的平均速度小于15m/s
1．建筑工地上质量为60kg的人站在静止的升降机中，此时人对升降机的压力大小为F；则当升降机竖直向上以1m/s2的加速度起动时，人对升降机的压力相比于F（　　）
A．增大660NB．增大60NC．不变D．减小60N
8．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：
（1）电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于B．（填选项代号）
A．交流电压的高低B．交流电的频率
C．墨粉纸盘的大小D．纸带的长度
（2）下列操作中正确的有AC．（填选项代号）
A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器
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C．应先接通电源，后释放小车
D．电火花计时器应使用低压交流电源
（3）如图1所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点，四条纸带的a、b间的间距相等，则a、b间的平均速度最小的是哪一条？D．

（4）电火花打点计时器使用的交流电频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图2所示，在纸带上选择标为0～6的计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，纸带旁边并排放着毫米刻度尺，零刻度点跟0计数点对齐，请你根据放大的图片计算出打2计数点时的速度v2=0.21m/s（结果保留2位有效数字）．若电源频率低于50Hz时，若仍按照50Hz计算，则测出的速度值将比真实值大．（选填“大”或者“小”）．
18．在测定电动势和内阻的实验中，若采用如图所示的甲、乙两种电路进行测定，则甲图产生误差的原因是电压表分流，乙图产生误差的原因是电流表分压．
5．如图所示，将一张A4纸（质量可忽略不计）加在物理书内，书对A4纸的压力为2N，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.2，要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为（　　）
A．0.4NB．0.8NC．2ND．4N
2．关于物体受静摩擦力的叙述中，正确的是（　　）
A．静摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反
B．静摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同
C．静摩擦力的方向可能与物体相对运动趋势的方向垂直
D．静止物体所受静摩擦力一定为零
3．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，器材有：

电流表：量程0～0.6A，内阻0.1Ω
电压表：量程0～3V，内阻未知
滑动变阻器：0～10Ω，2A
待测干电池一节
开关、导线若干
实验原理如图甲，根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图乙所示的U-I图象，则在修正了实验系统误差后，下列结论正确的是（　　）
A．干电池的电动势1.5VB．内电阻3.0Ω
C．内电阻1.0ΩD．内电阻0.9Ω

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