题目内容

11．某同学要测绘标有“3.8V，1.14W”的小灯泡的灯丝电流I随其两端电压U变化的图象，除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：
电流表：A1（量程200mA，内阻约2Ω）；A2（量程0.4A，内阻约0.3Ω）；
电压表：V（量程4V，内阻约5kΩ）；
滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω）；R2（阻值范围0～2kΩ）；
电源：E（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）．

（1）为了操作方便并尽可能减小测量误差，在实验中，应选用电流表A2，滑动变阻器R1（填器材的符号）．
（2）实验电路应采用图1中的C；
（3）该同学闭合电键后通过改变滑片的位置描绘出了小灯泡的I-U图线，如图2所示．已知经过图线的B点做出切线恰经过坐标为（0，0.15）的点，试根据学过的电学知识结合图线，求出小灯泡在工作点B时的电阻值10Ω，此时灯泡的实际功率是0.63W；（保留2位有效数字）
（4）无论是利用图1中的A还是B测量不同电压下小灯泡的电阻，都存在系统误差．关于该实验的系统误差，下列说法正确的是A
A．电流表分压导致测量的电阻偏大　　　　B．电流表分压导致测量的电阻偏小
C．电压表分流导致测量的电阻偏大　　　　D．电压表分流导致测量的电阻偏小．

分析 （1）根据灯泡额定电流选择电流表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后选择实验电路图．
（3）根根据灯泡两端电压与电流应用欧姆定律求出灯泡阻值，应用P=UI求出灯泡消耗的功率．
（4）根据电路图应用欧姆定律分析，明确误差来源．

解答 解：（1）由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压为3.8V，额定功率为1.14W，灯泡额定电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.14}{3.8}$=0.3A，则电流表选择A2，描绘灯泡I-U图象，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，为方便实验操作滑动变阻器应选择R1．
（2）描绘灯泡I-U图象，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡正常发光时的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8}{0.3}$≈12.67Ω，电流表内阻约为0.3Ω，电压表内阻约为5kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，因此实验要选择图C所示电路．
（3）由图2所示图象可知，灯泡两端电压U=2.5V，通过灯泡的电流I=0.25A，此时灯泡电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5}{0.25}$=10Ω，灯泡功率：P=UI=2.5V×0.25A≈0.63W．
（4）由图示电路图可知，图1中的A与B实验电路都采用电流表内接法，由于电流表的分压作用，所测电压偏大，由欧姆定律可知，所测灯泡电阻测量值大于真实值，故选A．
故答案为：（1）A2，R1．（2）C；（3）10；0.63；（4）A．

点评 本题考查了实验器材与实验电路的选择、连接实物电路图、求灯泡电阻与灯泡实际功率、实验误差分析、实验数据处理等问题；要掌握实验器材的选择原则，根据实验目的与实验器材确定滑动变阻器与电流表的接法是正确选择实验电路、连接实物电路图的关键，当电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法．

练习册系列答案
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10．如图所示，某同学设计了一种物品转运模型，一个质量为m可视为质点的小滑块以某一水平初速度从P点抛出，恰好落至竖直放置的“66”型光滑管内的E点（虚线是“6”字型圆管道的直径），此时速度方向与“6”字臂平行，最后滑块从A点离开管道时的速度为$\frac{{v}_{0}}{2}$，并无能量损失地滑上正在以速度v0顺时针转动的倾斜传送带上，当滑块滑到传送带上端F点时，恰好与传送带速度相同，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ，“6”字臂、倾斜传送带与水平面的夹角均为θ，A、E等高，重力加速度为g．求：
（1）小滑块从P点抛出到E点所需时间；
（2）小滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．
2．如图所示，A、B两个物体间用能承受的最大张力为100N的轻绳相连，mA=4kg，mB=8kg，在拉力F的作用下向上加速运动．取重力加速度g=10m/s2．
（1）为保证轻绳不被拉断，求拉力F的最大值．
（2）若拉力F=132N，求A、B两个物体间轻绳的拉力的大小FAB．
19．甲、乙两物体都做匀加速直线运动，已知甲物体的加速度大于乙物体的加速度，则在某一段时间内（　　）
A．甲的位移一定比乙的大B．甲的平均速度一定比乙的大
C．甲的末速度一定比乙的大D．甲的速度变化一定比乙的大
6．一物体在光滑水平面内做匀速直线运动，在某时刻给物体施加一个与运动方向垂直的水平恒力，则物体将做（　　）
A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀变速曲线运动D．匀速圆周运动
16．利用图1装置研究小车的匀变速直线运动．

（1）实验中必要的措施是AB
A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放小车 
C．小车的质量远大于钩码的质量 
D．平衡小车与长木板间的摩擦力
（2）实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图2所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）．已知AB=3.01cm，BC=4.21cm，CD=5.39cm，DE=6.60cm，EF=7.81cm，FG=9.00cm．则小车做匀变速直线运动的加速度大小a=1.20m/s2，在打点计时器打下D点时，小车运动的速度大小vD=0.600m/s．（均保留三位有效数字）
3．关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）
A．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直
B．物体做变加速曲线运动时，其所受合外力的方向恒定
C．曲线运动一定是变加速运动
D．变速运动一定是曲线运动
20．如图所示，实线为某质点平抛运动轨迹的一部分，s1表示M、N两点间水平距离，s2表示N、P两点间水平距离，且s1=s2．下列说法正确的有（　　）
A．质点在N、P两点的水平分速度一样
B．质点在M、N两点的竖直分速度一样
C．质点从M点运动到N点的时间等于从N点到P点的时间
D．质点从M点运动到N点的时间大于从N点到P点的时间
10．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M，N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（　　）
A．从P到M所用的时间等于$\frac{{T}_{0}}{4}$
B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C．从P到Q阶段，速率逐渐变大
D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功

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