【題目】某高三物理實驗小組要描繪一只小燈泡L3.8V 0.3A)完整的伏安特性曲線,實驗室除導線和開關(guān)外,還有以下器材可供選擇:

A.電源E1(電動勢為8V,內(nèi)阻約為0.5Ω

B.電源E2(電動勢為3V,內(nèi)阻約為0.2Ω

C.電壓表V(量程為4V,內(nèi)阻約為5000Ω

D.電流表G(量程為10mA,內(nèi)阻為58.0Ω

E.電阻箱R(最大阻值為99.99Ω

F.定值電阻R0=12Ω

G.滑動變阻器R1(阻值不清,額定電流為1.5A

H.滑動變阻器R2(阻值不清,額定電流為1.5A

(1)本實驗中考慮要采用分壓電路,因兩個滑動變阻器銘牌上標注的電阻值看不清楚,組內(nèi)同學對滑動變阻器的選擇展開討論。甲同學提出:先用電源E2、小燈泡、電壓表和滑動變阻器組成如圖甲所示電路,分別接入滑動變阻器R1R2,移動滑動變阻器滑動觸頭調(diào)整小燈泡的兩端電壓,獲得電壓表示數(shù)UaP間距離x的變化圖線。按甲同學的意見,實驗得到的U-x圖線如圖乙所示,則說明圖線R2的總阻值____________(填大于”“小于等于R1的總阻值,為方便調(diào)節(jié)應選用滑動變阻器____________(填R1R2)。

(2)實驗小組正確選擇滑動變阻器后,為了完整描繪小燈泡的伏安特性曲線,根據(jù)題給器材設計了如圖丙所示的電路。乙同學提出電源E1的電動勢與小燈泡的額定電壓差距較大,為了調(diào)節(jié)方便,同時考慮到實驗過程的安全性,建議在設計的電路中加入定值電阻R0,在圖丙的A、B、C三個位置中,你認為更合理的是____________位置。

(3)電阻箱R的阻值調(diào)整為,閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器滑動觸頭P,記錄小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流,并標注在如圖丁所示的坐標系中。請你把電壓表示數(shù)1.5V,電流表示數(shù)6.65mA對應的數(shù)據(jù)點標在該坐標系中,并畫出小燈泡的伏安特性曲線________。

(4)實驗室有一個歐姆表,已知內(nèi)部電源電動勢為3V,刻度盤中間刻度為12Ω,若用此歐姆表按正確操作測定小燈泡的電阻,歐姆表示數(shù)約為____________Ω(保留兩位有效數(shù)字)。

【答案】小于 R2 C 6. 36. 06.6

【解析】

1[1]在甲圖中,小燈泡和Pa間的電阻并聯(lián),再與Pb間電阻串聯(lián),如果滑動變阻器阻值很大,當x開始逐漸增大時,小燈泡和Pa間的并聯(lián)電阻,遠小于Pb間電阻,根據(jù)串聯(lián)電路正比分壓,并聯(lián)部分的電壓較小,且增大較慢。由圖可知,R2的總阻值小于R1的總阻值;

[2]滑動變阻器總阻值不管多大,調(diào)節(jié)電壓的范圍是一樣的。選擇總阻值較小的滑動變阻器,滑動觸頭移動同樣的距離,電壓變化比較明顯。為調(diào)節(jié)方便,分壓電路中滑動變阻器應選用總阻值較小的。即滑動變阻器應選用R2;

2[3]定值電阻接到C的位置,既起到分壓作用,又使得電壓表和電流表的示數(shù)分別是小燈泡兩端的電壓和流過小燈泡的電流。如果選擇A位置,則電壓表的示數(shù)是小燈泡和定值電阻的電壓和,數(shù)據(jù)處理不方便;如果選擇B位置,由于滑動變阻器總阻值較小,可能小燈泡的電壓變化范圍會變小很多變小,無法滿足小燈泡的電壓要求;

3[4] 電流表示數(shù)為6.65mA時,設電阻箱的電流為I1,有:

即:

6.65×58.0=2×I1,

得:

I1=192.85mA,

設流過電壓表的電流為I2,則

所以流過小燈泡的電流I為:

,

畫出小燈泡的伏安特性曲線,如圖所示:

4[5]將歐姆表看做一個電源,電動勢為3V,內(nèi)阻為12Ω,在小燈泡的伏安特性曲線中做出該等效電源的路端電壓和電流圖線,與小燈泡的伏安特性曲線的交點坐標約為(1.1V,0.17A),此時小燈泡的阻值約為:

,

所以歐姆表的時數(shù)約為6.5Ω。

練習冊系列答案
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【題目】某同學用如圖(a)所示的裝置,探究僅在摩擦力做功的條件下,摩擦力做功與物體動能變化的關(guān)系。實驗的部分操作如下:按圖(a)所示安裝器材,帶有遮光條的物塊置于水平面上,與彈簧接觸但不連接。用力向左推物塊,將彈簧從原長位置O向左壓縮一定距離,松手讓物塊向右運動,光電計時器記錄下遮光條通過光電門的時間t,測出滑塊停下時到光電門的水平距離x

(1)若光電門固定在O(遮光條經(jīng)過光電門時彈簧恰處于原長),多次改變釋放時滑塊到光電門的距離,得到多組數(shù)據(jù),該同學處理數(shù)據(jù)時,得到如圖(b)所示的x的關(guān)系圖線。通過推理分析,可以得出:通過O點后,摩擦力對物塊做功大小與其動能變化大小___________(選填成正比”“成反比不確定”)。

(2)若光電門固定在O點右側(cè)按上述方法仍在同一坐標系內(nèi)作x的關(guān)系圖線,其圖象為___________;若光電門固定在O點左側(cè),其圖象可能為___________(以上兩空均選填圖“(b)”“(c)”(d)”)

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【題目】如圖所示,豎直半圓形光滑軌道BC與水平面AB相切,AB間距離x1 m,質(zhì)量m0.1 kg的小滑塊1放在半圓形軌道底端的B點,另一質(zhì)量也為m0.1 kg的小滑塊2,從A點以的初速度在水平面上滑行,兩滑塊相碰,碰撞時間極短,碰后兩滑塊粘在一起滑上半圓形軌道,恰好能通過半圓形軌道最高點C.已知滑塊2與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ0.2.取重力加速度g10 m/s2.兩滑塊均可視為質(zhì)點.求:

1)碰后瞬間兩滑塊共同的速度大小v;

2)兩滑塊在碰撞過程中損失的機械能ΔE;

3)半圓形軌道的半徑R.

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【題目】圖中小燈泡的規(guī)格都相同,兩個電路中的電池也相同。實驗發(fā)現(xiàn)多個并聯(lián)的小燈泡的亮度明顯比單獨一個小燈泡暗。對這一現(xiàn)象的分析正確的是(

A.燈泡兩端電壓不變,由于并聯(lián)分電流,每個小燈泡分得的電流變小,因此燈泡亮度變暗

B.電源電動勢不變,外電路電壓變大,但由于并聯(lián)分電流,每個小燈泡分得的電流變小,因此燈泡亮度變暗

C.電源電動勢不變,外電路電壓變小,因此燈泡亮度變暗

D.并聯(lián)導致電源電動勢變小,因此燈泡亮度變暗

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A.磁場力充當電子做圓周運動的向心力

B.使電子加速的是電場力

C.勵磁電流必須從N端流入、從M端流出,且減小

D.勵磁電流必須從M端流入、從N端流出,且增大

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1)求金屬棒MN兩端的電勢差,說明M、N哪一點電勢高;

2)通過公式推導驗證:在Δt時間內(nèi),F對導線MN所做的功W等于電路獲得的電能W電。

3)某同學對此安培力的作用進行了分析,他認為:安培力的實質(zhì)是形成電流的定向移動的電荷所受洛倫茲力的合力,而洛倫茲力是不做功的,因此安培力也不做功。你認為他的觀點是否正確,請在圖乙中畫出電子受到的洛倫茲力并說明理由。

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A.傾斜同步軌道衛(wèi)星可能經(jīng)過江西省上空

B.傾斜同步軌道衛(wèi)星的軌道半徑大于地球靜止軌道衛(wèi)星的軌道半徑

C.傾斜同步軌道衛(wèi)星的向心加速度等于地球靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度

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A.甲圖中通電直導線逆時針轉(zhuǎn)動,同時下落

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C.乙圖中導體圓環(huán)將靠近磁鐵

D.乙圖中導體圓環(huán)將順吋針轉(zhuǎn)動并遠離磁鐵

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D.該波的傳播速度可能是 m/s

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