题目内容

某同学探究一个额定电压2．2V、额定功率1.1W的小灯泡两端的电压与通过灯泡的电流的关系。器材为：电源（电动势3V）、电键、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。
（1）为了达到上述目的，请将图a连成一个完整的实验电路图。要求所测电压范围为0V～2．2V。

（2）根据实验数据得到了如图b所示小灯泡的U-I图象。电压从0．4V增至1．2V的过程中小灯泡阻值增加了   。
（3）若把该灯泡与一阻值为R0=5的电阻串联后接在电动势3V，内阻1的电源两端，如图所示，则小灯泡实际消耗的功率是   W。
（1）如图所示
 ；
（2）1；（3）0.32W(0.28~0.34)

试题分析：（1）连接电路时，由于电压从零开始调节，因此滑动变阻器采用分压式接法，而小灯泡电阻较小，因此采用电流表外接法，电路如图所示，（2）由图象可知在0．4V时对应的电流为0.2A,此时的电阻，在1．2V时对应的电流为0.4A,此时的电阻，因此小灯泡阻值增加了1。（3）这时可以将电源看成一个内阻为6，电动势为3V的电源，做出伏安特性曲线，与灯泡的伏安特性曲线交点就是加在灯泡两端的电压和流过灯的电流，如图所示

从图象上看出，加在灯泡上的电压，电流，这时灯的功率
练习册系列答案
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（10分）（1）小宁同学在课外读物上看到一些果蔬也可以制成电池，于是尝试用新鲜的马铃薯来当“电池”，并利用实验室里提供的灵敏电流计G（内阻未知，量程为300μA） ，电阻箱（0—9999.9Ω），锌板、铅板各一块，开关一只，导线若干，按照图1连好电路来测量该“马铃薯电池”的电动势，调节电阻箱，得到了多组数据，其中2组为I1=140μA，R1=5000Ω，I2=210μA，R2=2700Ω，则可求出该电池的电动势E="_________" V （保留3为有效数字）

（2）小华认为利用第（1）题的2组数据也可以求得电池内阻，但是由于G表内阻未知，不是很精确，为了精确测量出内阻应先测出G表内阻Rg，他按照图2连好电路（其中电位器相当于阻值极大的滑动变阻器，G1、G2为完全相同的电表），具体操作如下：

①S1闭合前，调节电位器阻值达到最大，闭合S1、S2，断开S3；
②调节电位器使G1、G2示数均为I=200μA；
③保持电位器阻值不变，闭合S1、S3，断开S2；
④调节电阻箱阻值，使G1示数μA， 此时电阻箱示数如图3。
根据以上步骤得到的结果，求出“马铃薯电池”的内阻r=_________Ω
（3）小明想利用图像法处理数据，更为精确地测量该“马铃薯电池”电动势和内阻，请在下列方框里设计数据记录表格
图甲为对某一热敏电阻测量得到的I-U关系曲线图。已知电源电动势恒为6V，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，电压表V的内阻约为10kΩ，电流表A的内阻约为0.1Ω，热敏电阻的符号为，开关一个，导线若干。

（1）请在方框内画出热敏电阻的伏安特性曲线的实验电路原理图（用题目给出仪器的符号表示）。
（2）若由题中给出的电源、热敏电阻、电流表，再用一定值电阻R0组成如图乙所示电路，电流表读数为20mA，由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻电阻两端的电压为_______V，R0值为_______Ω.
（3）如图乙中，热敏电阻的功率是__________W；若再将一个同样的定值电阻R0与热敏电阻串联接入电路，则热敏电阻的功率为_________W（保留两位有效数字）。
（12分）某同学欲用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx ：电源E、电流表、电压表各一只、滑动变阻器R、电阻箱Rp、开关、导线若干．他设计的电路图如图（a）所示．
A．请按电路图在实物图（b）上连线（要求闭合S1前，滑动变阻器的滑动触头P处于正确的位置）；
B．考虑到电流表、电压表是非理想电表，他进行了如下的实验步骤，请补充完整：先闭合S1，断开S2，调节R和RP，使电流表和电压表指针均有合适偏转，记下此时两表示数分别为I1、U1；保持的阻值不变，再闭合S2，记下电流表和电压表示数分别为I2、U2．
C．写出被测电阻Rx的表达式：Rx =（用I1、U1、I2、U2表示）．
D．此实验中电流表、电压表是非理想电表，被测电阻的测量值________真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”） ．
E．用图（a）电路            测出电压表的内阻（填“不能”或“能”）．
在测定某金属的电阻率实验中：
a.某学生进行了如下操作：
①利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图所示，则d=________mm．②测量金属丝电阻Rx的电路图如图A所示，闭合电键S，先后将电压表右侧接线端P接a、b点时，电压表和电流表示数如下表所示．

该学生认真观察到两次测量中，电流表的读数几乎未变，发生这种现象的原因是________________，比较合理且较准确的金属丝电阻=_____Ω（保留两位有效数字），从系统误差角度分析，Rx的测量值与其真实值比较，____（填“>”、“=”或“<”）．

b.另一同学找来一恒压电源，按图B的电路先后将接线端P分别接a处和b处，测得相关数据如图B所示，
该同学利用该数据可算出Rx的真实值为_____Ω.
张明同学在一次测电源运动势与内阻的实验中，用实验室仅有的实验器材，电流表一个、电阻箱一个、开关一个和导线若干，设计了如图所示的电路进行实验，测得的数据如下表所示。

实验次数
1
2
3
4
5
R（Ω）
4.0
10.0
16.0
22.0
28.0
I（A）
1.00
0.50
0.34
0.25
0.20
利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图像；

由图像可知，该电池的电动势E=        V，该电池的内阻r =          Ω；（结果保留两位有效数字）。
利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测     E真，
r测     r真（选填“>”、“<”或“=”）。
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，在图中所示的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，请在图中选出该实验正确的实验电路图　　　　（选填“甲”或“乙”）。

②根据所选电路图，请在图中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。

③由伏安特性曲线，该小灯泡的电阻随电压的升高而　　　　。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
④根据伏安特性曲线，可判断出图中正确的关系图像是（图中P为小灯泡功率，I为通过小灯泡的电流）（  ）

⑤将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与R＝10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V、内阻不计的电源上，如图所示。闭合开关S后，则电流表的示数为         A，两个小灯泡的总功率为        W。
某同学在“研究平抛物体的运动”的实验中，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出小球平抛运动的初速度和抛物线方程。他先调整斜槽轨道使槽口末端水平，然后在方格纸上建立好直角坐标系xOy，将方格纸上的坐标原点O与小球在轨道槽口末端的球心重合，Oy轴与重锤线重合，Ox轴水平（如图甲）。实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下，经过一段水平轨道后抛出。依次均匀下移水平挡板的位置，分别得到小球在挡板上的落点，并在方格纸上标出相应的点迹，再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨迹（如图乙所示）。已知方格边长为L=5cm，重力加速度为g=10m/s2，计算结果取两位有效数字。

（1）小球平抛的初速度v0=       ；
（2）小球运动的轨迹方程的表达式为y=       x2。
（3）下列哪些说法是正确的       
A．使斜槽末端的切线保持水平
B．每次使小球从不同的高度滚下
C．钢球与斜槽间的摩擦使实验的误差增大
D．计算V0时，所选择的点应离坐标原点稍远些
（９分）某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中，制成了一个苹果电池，现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻．设计好合适的电路后，调节滑动变阻器，改变电源两端的电压Ｕ和流过电源的电流Ｉ，记录多组Ｕ、Ｉ的数据，填入事先设置的表格中，然后逐渐增大铜丝和铁丝插入的深度，重复上述步骤进行实验．按照插入深度逐渐增加的顺序，利用相应的实验数据，在Ｕ－Ｉ坐标系中绘制图象，如图乙中的ａ、ｂ、ｃ所示．

（１）实验器材有：电流表（量程１.５ｍＡ，内阻不计）；电压表（量程１.５Ｖ，内阻约１ｋΩ）；滑动变阻器Ｒ１（阻值０～２００Ω）；滑动变阻器Ｒ２（阻值０～５ｋΩ），该电路中应选用滑动变阻器             __________（选填“Ｒ１”或“Ｒ２”）．
（２）某同学根据正确设计的电路将图甲中实物图连接出一部分，请将剩余部分连接起来．
（３）在该实验中，随电极插入的深度增大，电源电动势           ，电源内阻        （均选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（４）图线ｂ对应的电路中，当外电路总电阻Ｒ＝２ｋΩ时，该电源的输出功率Ｐ＝        Ｗ（计算结果保留一位有效数字）．

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