题目内容

12．某同学用如图1所示的电路描绘一个标有“3V 0.25A”小灯泡的伏安特性曲线．他已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；电流表（量程为0～250mA，内阻约5Ω）；电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ）；电键一个、导线若干．

（1）实验中所用的滑动变阻器应选择下面两种中的①（填数字代号）．
①滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）
②滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
（2）在图2中他已经连接了一部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连线补充完整．
（3）闭合电键前滑动变阻器的滑片应该置于a端（选填“a”、“b”）．
（4）为了得到伏安特性曲线，他以电压表的读数U为横轴，以电流表的读数I为纵轴，将实验中得到的多组数据进行了描点，如图3所示，请你帮他完成I-U图象．
（5）由实验得到的伏安特性曲线可以看出小灯泡的电阻随电压的增大而增大．
（6）如果将此小灯泡连入如图4所示电路，其中电源电动势为3V，电源内阻与保护电阻R0的总阻值为5Ω，定值电阻R的阻值为10Ω．开关S闭合后，通过小灯泡的电流是0.18A（保留两位有效数字）

分析 （1）根据电路的接法可以选择滑动变阻器；
（2）根据原理图，明确电路接法即可连接实物图；
（3）为了保证安全，开始时测量电路两端的电压应为零；
（4）由描点法即可得出对应的I-U图象；
（5）由图象的斜率可以明确电阻的变化情况；
（6）由已知条件得出电源及保护电阻的欧姆定律表达式，作出对应的图象，则可得出灯泡中的实际电流．

解答 解：（1）由图可知，本实验采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻；故选：①
（2）根据原理图，将实物图连接，如图1      
（3）为了保证安全，滑动变阻器应保证测量电路中的电压为零，即滑动变阻左侧分压为零；故滑片应在a处；
（4）用平滑曲线将各点连接，如图所示；
（5）由图可知，图象的斜率越来越小；而在I-U图象中，图象的斜率表示电阻的倒数；故说明电阻在增大；
（6）设灯泡两端电压为U，电流为I，则由闭合电路欧姆定律可知 E=U+（$\frac{U}{R}$+I）（r+R0）；代入数据化简可知：
3=$\frac{3U}{2}$+5I
即：I=0.6-$\frac{3}{10}$U 
作出其图象如图所示；两图的交点即为灯泡的工作点；则由图可知，电流为0.18A；
故答案为：（1）①（2）如图；（3）a；（4）如图；（5）增大；（6）0.18

点评 本题考查了实验电路设计，根据题目要求确定滑动变阻器的接法、根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法是正确解题的关键．要掌握应用图象法处理实验数据的方法．

练习册系列答案
相关题目
5．如图所示，一个匝数为10的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T．若把万用电表的选择开关拨到交流电压挡，测得a、b两点间的电压为20.0V，则可知：从中性面开始计时，当t=$\frac{T}{8}$时，穿过线圈的磁通量的变化率约为（　　）
A．1.41 Wb/sB．2.0 Wb/sC．14.1 Wb/sD．20.0 Wb/s
3．电动机的电枢阻值为R，电动机正常工作时，两端电压为U，通过电流强度为I，工作时间为t，下列说法正确的是（　　）
A．电动机消耗的电能为UItB．电动机消耗的电能为I2Rt
C．电动机线圈生热为UItD．电动机线圈生热为$\frac{U^2}{R}t$
20．2014年诺贝尔物理学奖授予三名日裔科学家，以表彰他们在发现新型高效、环境友好型光源方面所作出的贡献--三位获奖者“发明的高效蓝色发光二极管（LED）带来了明亮而节能的白色光源”．某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED 灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约300Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同．
实验室提供的器材有：
A．电流表A1（量程为15mA，内阻RA1约为10Ω）
B．电流表A2（量程为2mA，内阻RA2=20Ω）
C．定值电阻R1=10Ω
D．定值电阻R2=1980Ω
E．滑动变阻器R（0至20Ω）一只
F．电压表V（量程为6V，内阻RV约3kΩ）
G．蓄电池E（电动势为4V，内阻很小）
F．开关S一只
（1）要完成实验，除蓄电池、开关、滑动变阻器外，还需选择的器材有ABD（填写器材前的字母编号）．
（2）画出实验电路图．
（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=$\frac{{{I_2}（{R_2}+{R_{A2}}）}}{{{I_1}-{I_2}}}$，I1、I2分别为电流表A1、A2的读数
（说明式中题目未给出的各字母的意义）．
7．下列说法正确的是（　　）
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．${\;}_{92}^{235}U$在中子轰击下生成${\;}_{56}^{144}Ba$和${\;}_{36}^{89}Kr$的过程中，原子核中的平均核子质量变小
C．太阳辐射能量主要来自太阳内部的聚变反应
D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型
E．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小
17．从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是，我们用力提一个很重的箱子，却提不动它．下列关于这一现象的解释正确的是（　　）
A．因为箱子质量太大、加速度太小看不出来
B．因为摩擦力太大、加速度太小看不出来
C．因为箱子所受合力为零、加速度为零
D．因为箱子惯性太大、加速度太小看不出来
4．作用在一个物体上的两个力，F1=30N、F2=40N，他们的夹角是90°，要是物体匀速直线运动，必须要施加一个力F3，它的大小是（　　）
A．30NB．35NC．50ND．70N
1．物理课上，教师做了一个奇妙的“电磁阻尼”实验．如图所示，A是由铜片和绝缘细杆组成的摆，其摆动平面通过电磁铁的两极之间，当绕在电磁铁上的励磁线圈未通电时，铜片可自由摆动，要经过较长时间才会停下来．当线圈通电时，铜片迅速停止摆动．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，均没出现摆动迅速停止的现象．对比老师的演示实验，下列四个选项中，导致实验失败的原因可能是（　　）
A．电源的正负极接反B．电源的电压过高
C．所选线圈的匝数过多D．构成摆的材料与老师的不同
1．如图所示，质量为m=2kg的物体置于倾角为θ=37°足够长的固定斜面底端，物体可视为质点，现对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1=2s时撤出拉力，物体运动的部分v-t图象如图，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数；
（2）物体离开斜面底端的最大距离；
（3）物体重新回到斜面底端的速度大小．

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