3.(命题人:葛延峰)

(1)某同学想尝试验证平行四边形定则,他找到两条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和一个小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验(图甲):将其中一条橡皮筋的两端分别固定在墙上的两个等高的钉子A、B上,再将其中点与第二条橡皮筋连接,结点为O,然后将第二条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物。

①在该实验中,下述操作中不需要的是       。

A.测量细绳的长度

B.测量橡皮筋的原长

C.测量悬挂重物后三段橡皮筋OA、OB 和OC的长度

D.记录悬挂重物后结点O的位置

②该同学根据上述操作,利用力的大小与形变量成正比,在白纸上做出了力的图示(图乙),发现力F0A与F0B的合力F几乎是F0C的一半。

请你说说得出上述结论的原因:___________________________________.

答案:①A  

②不同长度的橡皮筋的劲度系数是不同的,F0A与F0B对应的劲度系数是 F对应的2倍。

解析:①该实验是通过记录三段橡皮筋的拉力方向和利用胡克定律表示出三个拉力的大小,再做出F0A、F0B和F0C的图示,根据平行四边形定则得出合力F,看F与F0C是否等大反向。其中细绳只是用来栓挂重物,所以其长度不需要测量。②由于上面两段橡皮筋的原长是下面的一半,所以劲度系数变为2倍,在做力的图示时按相同处理的。

(2)某同学设计了一个利用多用电表的欧姆档粗测一个电压表的内阻的实验。请完成下列内容:

①多用电表的红表笔应该与电压表的_____接线柱(填“正”或“负”)相连。

②经过正确的实验,该同学读得欧姆表上的刻度为n,同时电压表的示数为U,并且他观察到欧姆表的中间刻度为N.由以上数据可以得出欧姆表中电池的电动势的表达式为_____________.

③若该多用电表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但欧姆档仍能调零,按正确使用方法再测量某电阻x其测量值与真实值相比较       (填“变大”、“变小”或“不变”)。

答案:①负

②

③变大

解析:①欧姆表是电流表改装的,必须满足电流的方向“+”进“-”出,即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去,所以与红表笔相连的电压表的接线柱为负接线柱。

③根据闭合电路欧姆定律,当两表笔短接(即Rx=0)时,电流表应调至满偏电流Ig,设此时欧姆表的内阻为R内此时有关系 。当电池的电动势变小、内阻变大时,欧姆得重新调零,由于满偏电流Ig不变,由公式,欧姆表内阻 R内得调小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由,可知当R内变小时,I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了。

3.影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小,PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性。

(1)如图(甲)是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′ 串联起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。

①电流刻度较大处对应的温度刻度_____________;(填“较大”或“较小”)

②若电阻箱阻值R′=50Ω,在丙图中标出空格处对应的温度数值。

(2)一由PTC元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,数据如下:

t/0C
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
R/kΩ
14
11
7
3
4
5
6
8
10
14
16
R2/kΩ2
196
121
49
9
16
25
36
64
100
196
256
R-1/kΩ-1
0.07
0.09
0.14
0.33
0.28
0.20
0.17
0.13
0.10
0.07
0.06

已知它向四周散热的功率为PQ=0.1(t-t0)瓦,其中t(单位为0C)为加热器的温度,t0为室温(本题取200C)。当加热器产生的焦耳热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定。加热器接到200V的电源上,在方格纸上作出PR和PQ与温度t之间关系的图象

①加热器工作的稳定温度为________0C;(保留两位有效数字)

②加热器的恒温原理为:

当温度稍高于稳定温度时___   _;

当温度稍低于稳定温度时___   _,从而保持温度稳定。

 0  268793  268801  268807  268811  268817  268819  268823  268829  268831  268837  268843  268847  268849  268853  268859  268861  268867  268871  268873  268877  268879  268883  268885  268887  268888  268889  268891  268892  268893  268895  268897  268901  268903  268907  268909  268913  268919  268921  268927  268931  268933  268937  268943  268949  268951  268957  268961  268963  268969  268973  268979  268987  447090 

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