题目内容

15．某学习小组欲探究小灯泡（“3V、1.5W”）的伏安特性，可提供的实验器材如下：
A．电池组：电动势约4.5V，内阻可不计；
B．双量程的电压表；
V1：量程为0～3V、内阻约为3kΩ；
V2：量程为0～15V、内阻约为15kΩ
C．双量程的电流表；
A1：量程为0～0.6A、内阻约为1Ω； 
A2：量程为0～3A、内阻约为0.1Ω
D．滑动变阻器R：阻值范围0～10Ω、允许通过最大电流为2A；
E．开关S，导线若干．
在尽量提高测量精度的情况下，请回答下列问题：
（1）根据以上器材，用笔画线代替导线将实物图1连接成完整电路；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到A端（选填“A”或“B”）；

（3）调节滑动变阻器得到电压、电流数据如下表，请在图2所示的坐标纸上画出小灯泡的U-I图线．
组数1234567
U/V00.280.580.921.502.003.00
I/A00.100.200.300.400.450.49
（4）根据图线可估得小灯泡在常温下的电阻约为2.8Ω（结果保留2位有效数字）．

分析 （1）根据实验原理明确滑动变阻器以及电流表的接法，从而明确电路实物图；
（2）让开始时要让电压从零开始调节，故开始时应让与测量部分并联的滑动变阻器并联；
（3）根据描点法可得出对应的图象；
（4）根据图象过原点的斜率可求得常温下的电阻．

解答 解：（1）本实验应采用滑动变阻器分压接法，同时由于灯泡内阻较小，故采用电流表外接法以减小误差；故连线如图1所示；
（2）为了让电压值从零开始调节，由图可知测量电路与滑动变阻器的左侧并联；故开始时滑片应滑到A侧；
（3）根据描点法可得出对应的伏安特性曲线如图2所示；
（4）作出过原点的切线，如图3所示；常温下的电阻图线过原点的切线的斜率；故R=$\frac{0.28}{0.1}$=2.8Ω
故答案为：（1）如图1所示；（2）A；（3）如图2所示；（4）2.8．


点评 本题考查测量灯泡伏安特性曲线的实验方法，要注意明确实验实物图的连接方法，明确利用描点法作伏安特性曲线，注意U-I图象的斜率表示电阻，常温下的电阻可以用原点处图象的斜率表示．

练习册系列答案
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5．一物体在一个水平拉力作用下在粗糙水平面上沿水平方向运动的v-t图象如图甲所示，水平拉力的P-t图象如图乙所示，g=10m/s2，图中各量的单位均为国际制单位．

（1）求物体在2s内的位移和2s内水平拉力所做的功；
（2）求物体的质量及物体与水平面间的动摩擦因数．
6．在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中：实验时使用电火花打点计时器、小车的质量为190g，每个钩码的质量为50g．

（1）本实验的仪器中需要（填需要或不需要）使用天平；
（2）某同学安装好实验器材后，调整长木板的倾斜程度，以平衡小车收到的摩擦力．在平衡摩擦时小车后应该（填应该或不应该）连上纸带；
（3）某同学按正确的方法平衡摩擦后，研究加速度与外力的关系．将实验装置按下图进行安装，接通电源后准备释放小车．请指出他操作中的一处明显的错误：钩码质量与小车相比太大．
3．如图所示是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验电路图，关于该实验的操作和实验现象，下列说法正确的是（　　）
A．在开关S闭合之前，滑动变阻器的滑动触头应滑到最左端
B．本实验要求电流、电压均从零开始到额定电流、额定电压之间测量多组数据
C．当滑动变阻器的滑动触头从左端向右逐渐滑动过程中，电压表示数逐渐变大，电流表示数逐渐减小
D．当滑动变阻器的滑动触头从左端向右逐渐滑动过程中，电压表示数逐渐变大，电流表示数逐渐变大
10．实验小组做“探究加速度与力的关系”实验．

（1）同学们安装了如图甲所示装置，准备接通电源打第一张纸带时，一位同学发现了操作和装置存在问题，它们是（只要指出两个问题即可）：①打点计时器应该用交流电源；②小车离定滑轮太近．
（2）纠正所有问题后，打出一条纸带如图乙所示，O为起点，A、B、C为三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个打点未标出．根据图中数据，可得小车的加速度为0.95m/s2．打B点时小车的速度为vB=1.0m/s．（经过保留2位有效数字）
（3）两实验小组分别得到如图丙和丁两条a-F实验图线，可能的原因分别是：丙：平衡摩擦力过大；丁：没有始终满足小车的质量远远大于砂和砂桶的质量．
7．为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图1所示实验装置．

（1）关于本实验下列说法正确的是BD．
A．为了消除小车与木板之间摩擦力对实验的影响，将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．为了消除小车与木板之间摩擦力对实验的影响，将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
C．小车的加速度可能大于重力加速度g
D．实验中钩码的质量应该远小于小车的质量
（2）某学生在实验中，保持小车质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示．
F/N0.100.200.300.400.500.600.70
a/m•s-20.300.500.700.901.051.151.20
①根据表中的数据在图2中坐标纸上面出a-F图线．
②由于钩码做加速运动，所以小车受到拉力的真实值小于测量值（钩码的重力）（填“大于”、“等于”或“小于”）．
4．如图所示，氢气球下面用一细绳吊着一个瓶子加速上升，某时刻细绳突然断裂，结果瓶子继续上升一小段距离，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．细绳断裂前，瓶子对细绳的拉力大于细绳对瓶子的拉力
B．细绳断裂前，瓶子加速上升过程中处于超重状态
C．细绳断裂后，瓶子继续上升过程中处于超重状态
D．绳子断裂后，瓶子能继续上升是由于惯性的作用
5．在研究匀变速直线运动规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.2s，打点次序由A点至E点，则：

（1）根据实验给出的数据可以判断小车做匀加速直线运动（填“匀加速直线”或“匀减速直线”）；
（2）C点的瞬时速度大小为1.32m/s；
（3）运动小车的加速度大小为3.15m/s2；
（4）小车运动的速度方向为从A指向E（填“从A指向E”或“从E指向A”）．

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