题目内容
11．
用如图甲所示的装置探究直流电机转动时线圈的电热功率与输入电流的关系，图中电路图未画出，现备有如下实验器材：A．直流电机M（3.0V，1W）
B．3V直流电源
C．电流表（0-0.6A，0.5Ω）
D．电流表（0-3A，0.1Ω）
E．电压表（0-3V，内阻约3kΩ）
F．滑动变阻器（0-5Ω）
G．开关、导线若干
H．秒表
I．电火花打点计时器
J．重锤P（约0.1kg）
K．纸带
L．刻度尺
M．弹簧测力计
N．游标卡尺
（1）为测量电机线圈的电热功率，上述提供的器材中多余的是D、H、N（写出器材序号）；
（2）根据实验要求，在图甲虚线框内画全实验电路图；
（3）实验中，若测出电压表的读数为u，电流表的读数为I，重锤的重力为G，电机匀速提升重物的速度为v，则电机线圈的电热功率可表示为UI-Gv；
（4）改变电路中的电流，得出电机线圈在不同电流I下的电热功率P热，作出P热-I2图线如图丙中实线所示，发现实验图线与理论图线存在较大偏差，你认为偏差的原因可能是存在摩擦阻力（电机温度升高，电阻增大）（回答有关有一即可）
分析 （1）根据电机的电压和功率，分析最大电流，判断电流表的量程，而秒表和游标卡尺明显是多余的器材．
（2）根据题意电压表测电动机两端的电压，电流表测电动机的电流，电源和变阻器提供电压．根据此原理可补全电路．
（3）根据能量守恒：输入电机的电功率等于电机消耗电热功率加上电机的输出功率．
（4）P热-I2图线的理论图线的斜率表示线圈的电阻RA，实际图线的斜率会增大的原因是存在摩擦力或线圈中电阻随温度升高而增大
解答 解：（1）直流电机M（3.0V，1W），即正常工作时的最大电流为1A，所以电流表（0-0.6A，0.5Ω）即可，而电流表（0-3A，0.1Ω）量程过大不需要．故D多余．此题不需要测时间，也不需要游标卡尺测长度，故H、N都是多余的．
故多余的器材为：D、H、N．
（2）为了多测几组数据，可以通过滑动变阻器分压的方式进行供电，电流表与电机串联，电压表并联；实验电路图如右图所示：
（3）根据能量守恒定律：输入电机的电功率等于电机先去的电热功率加上电机的输出功率，所以
P热=UI-GV
（3）因为存在摩擦阻力，故图象会出现较大偏差；同时因为P热=I2RA，所以P热-I2图线的理论图线的斜率表示线圈的电阻RA，实际图线的斜率会增大的原因是线圈中电阻随温度升高而增大．
故答案为；（1）DHN
（2）UI-GV
（3）存在摩擦阻力（电机温度升高，电阻增大）
点评 此题关键要注意分析题意，将实验原理搞清楚；这样才能根据所学过的物理实验规律进行求解；注意正确建立物理模型；本题可以参考描绘灯泡的伏安特性曲线实验方法进行．
练习册系列答案
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1．以下说法正确的是（ ）
| A． | 在同一个接触面上的摩擦力和弹力的方向不一定垂直 | |
| B． | 相互压紧并发生相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力产生 | |
| C． | 有摩擦力产生的面上不一定有弹力 | |
| D． | 接触面粗糙，接触面间有弹力，有相对运动，则一定有摩擦力产生 |
2．关于绕地球转的同步卫星，下列说法中正确的是（ ）
| A． | 它们的速率可以不同 | B． | 它们的加速度大小可以不同 | ||
| C． | 它们离地心的距离可以不同 | D． | 它们的质量可以不同 |
19．关于向心加速度，下列说法正确的是（ ）
| A． | 它描述的是线速度方向变化的快慢 | |
| B． | 它描述的是线速度大小变化的快慢 | |
| C． | 向心加速度就是加速度 | |
| D． | 匀速圆周运动中，向心加速度保持不变 |
6．
如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x．在障碍物以vo=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落．为使质点能穿过该孔，则（ ）（取g=10m/s2）
如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x．在障碍物以vo=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落．为使质点能穿过该孔，则（ ）（取g=10m/s2）| A． | L的最大值为0.6m | |
| B． | L的最大值为0.8m | |
| C． | 若L=0.6m，x的取值范围是0.8m≤x≤1m | |
| D． | 若L=0.8m，x的取值范围是0.6m≤x≤1m |
3．下列说法中不正确的是（ ）
| A． | 布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮微粒撞击作用的不平衡引起的 | |
| B． | 当两个分子间的距离为r0（平衡位置）时，分子势能最小且一定为零 | |
| C． | 温度相同的氢气和氧气，氢气分子比氧气分子的平均速率大 | |
| D． | 由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出气体分子的体积 |
20．
甲、乙两汽车在一平直公路上的同一位置，从t=0时刻开始同向行驶．在t=0到t=t2的时间的内，它们的v-t图象如图所示．在这段时间内（ ）
甲、乙两汽车在一平直公路上的同一位置，从t=0时刻开始同向行驶．在t=0到t=t2的时间的内，它们的v-t图象如图所示．在这段时间内（ ）| A． | 汽车乙一直在汽车甲前面 | B． | 在t1时刻甲、乙两汽车的距离最小 | ||
| C． | 汽车乙的平均速度小于$\frac{{（v}_{1}{+v}_{2}）}{2}$ | D． | 汽车乙的加速度大小逐渐增大 |
如图所示，一辆质量m=1×103的汽车，从一段平直路面上的A点由静止开始匀加速运动到B点，汽车加速度a=2m/s2．t=10s时到达B点，后关闭发动机，冲上一座半径R=50m的圆弧形拱桥，到达拱桥顶部时的速度为v=10m/s．（g=10m/s2）