题目内容

1．在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用的仪器有：
①电源E（电动势6V，内阻r=2Ω）；
②标号为“4.0V，1.6W”的小灯泡L；
③电流表A1（量程0.6A，内阻约2Ω）；
④电流表A2（量程为3A，内阻约0.5Ω）
⑤电压表V（量程SV，内阻约15kΩ）；
⑥滑动变阻器R1（最大阻值l0Ω）；
⑦滑动变阻器R2（最大阻值200Ω）；
⑧开关S，导线若干．
（1）实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调．则滑动变阻器须选用R1（填“R1或R2”），电流表须选用A1（填“A1或A2”）．
（2）请在图1虚线方框中设计出实验所用的电路原理图．

（3）如图2所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I-U图象，如果把两个这样的灯泡和R0=18Ω的定值电阻串联起来接在电源E（电动势6V，内阻r=2Ω）上，如图3，则每只灯泡消耗的实际功率为0.2W．

分析 （1）根据实验要求及给出的额定值可以选择对应的电表和滑动变阻器；
（2）根据实验要求选择滑动变阻器接法以及电流表的接法；
（3）根据闭合电路欧姆定律可明确对应的图象，与灯泡的伏安特性曲线的交点为灯泡的工作点．

解答 解：（1）实验中要求电压从零开始调节，故滑动变阻器应选择总阻值较小的R1；由P=UI可知，灯泡的额定电流为0.4A，故电流表应选择 A1；
（2）根据实验要求可知，本实验采用分压接法，同时因灯泡内阻较小，故应采用电流表外接法；电路图如图所示；
（3）将R0等效为电源内阻，则可视为两灯泡与电动势为6V，内阻为r=18+2=20Ω的电阻串联；设灯泡电压为U，电流为I；由闭合电路欧姆定律可知：
E=2U+Ir
代入数据解得：
6=2U+20I；
即I=0.3-0.1U；
在对应灯泡伏安特性曲线中作出以上对应图象，图象的交点为灯泡的工作点，如图所示； 灯泡的电压为1V，电流为0.2A，则可知灯泡的实际功率P=UI=0.2×1=0.2W；
故答案为：（1）R1；A1；（2）如图所示；（3）0.2．

点评 本题考查灯泡伏安特性曲线实验；要注意明确实验原理，能正确选择实验电路及仪表的选择，同时掌握实验数据的处理方法．

练习册系列答案
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某匀强电场的电场线分布如图所示，A、B 是电场中的两点，A、B 两点的电场强度的大小分别为 EA、EB，则 EA、EB的大小关系是

A. EA> EB B. EA<EB C. EA=EB D. 无法确定
12．某小组同学通过实验测量金属丝的电阻率，现有的器材规格如下：
A．待测金属丝电阻Rx（大约10Ω），长度为L
B．直流电流表A1（量程0～100mA，内阻约10Ω）
C．直流电流表A2（量程0～0.6A，内阻约4Ω）
D．直流电压表V （量程0～3V，内阻为3kΩ）
E．定值电阻R0=3kΩ
F．直流电源（输出电压6V，内阻不计）
G．滑动变阻器R（阻值范围0～5Ω，允许最大电流2A）
H．开关一个、导线若干
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，示数如图1所示，读数为2.200mm．
（2）根据器材的规格和实验要求，为了减小测量误差，直流电流表应选C（填选项前的字母）
（3）在如图2方框内画出实验电路图（要求电压和电流的变化范围尽可能大一些）．
（4）某次测量中，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为ρ=$\frac{πU{d}^{2}}{4IL}$（用题中所给物理量的字母表示并忽略电表内阻的影响）
9．如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，AB为沿水平方向的直径．若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D点；若A点小球抛出的同时，在C点以初速度v2沿BA方向平抛另一相同质量的小球并也能击中D点．已知∠COD=60°，且不计空间阻力，则（　　）
A．两小球可能同时落到D点B．两小球一定不能同时落到D点
C．两小球的初速度之比v1：v2=3：$\sqrt{6}$D．两小球的初速度之比v1：v2=$\sqrt{6}$：3
16．关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．若物体的速度方向向右，加速度的方向一定向右
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C．物体的速度变化越大，则加速度越大
D．若物体加速度的方向向左，则速度变化的方向可能向右
6．在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图甲所示．

（1）某组同学采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中不需要和不正确的是B
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④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
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A．①③⑤B．②③⑤C．③④⑤D．②④⑤
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