18.小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而變大,某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)探究這一現(xiàn)象.所提供的器材有:
A.電流表(A1) 量程0-0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω
B.電流表(A2) 量程0-3A,內(nèi)阻約0.025Ω
C.電壓表(V1) 量程0-3V,內(nèi)阻約3kΩ
D.電壓表(V2) 量程0-15V,內(nèi)阻約15kΩ
E.滑動(dòng)變阻器(R1)總阻值約10Ω
F.滑動(dòng)變阻器(R2)總阻值約200Ω
G.電池(E)電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻很小
H.導(dǎo)線若干,電鍵K
該同學(xué)選擇儀器,設(shè)計(jì)電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù):
I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50
U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00

(1)請(qǐng)你推測(cè)該同學(xué)選擇的器材是:電流表為A,電壓表為C,滑動(dòng)變阻器為E(以上均填寫(xiě)器材代號(hào)).
(2)請(qǐng)你推測(cè)該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖并畫(huà)在圖甲的方框中.
(3)請(qǐng)?jiān)趫D乙的坐標(biāo)系中畫(huà)出小燈泡的I-U曲線.
(4)若將該小燈泡直接接在電動(dòng)勢(shì)是 1.5V,內(nèi)阻是 2.0Ω的電池兩端,小燈泡的實(shí)際功率為2.8W.

分析 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)合實(shí)驗(yàn)的原理選擇實(shí)驗(yàn)器材.
(2)為測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法,燈泡電阻較小,遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,電流表應(yīng)采用外接法,據(jù)此作出實(shí)驗(yàn)電路圖.
(3)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),應(yīng)用描點(diǎn)法作圖,作出小燈泡的伏安特性曲線.
(4)在小燈泡的伏安特性曲線上作出電源路端電壓與電路電流關(guān)系圖象,找出該圖象與燈泡伏安特性曲線交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電壓與電流值,由P=UI求出燈泡的實(shí)際功率.

解答 解:(1)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,電流最大測(cè)量值為0.5A,則電流表應(yīng)選A;電壓最大測(cè)量值為2V,電壓表應(yīng)選C;為方便實(shí)驗(yàn)操作滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇E.
(2)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,電壓與電流從零開(kāi)始變化,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法;燈泡最大阻值約為:R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.00}{0.50}$=4Ω,電流表內(nèi)阻約為0.125Ω,電壓表內(nèi)阻約為3kΩ,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻,電流表應(yīng)選擇外接法;電路圖如圖所示.

(3)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn),然后根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象如圖所示:

(4)小燈泡直接接在電動(dòng)勢(shì)是 1.5V,內(nèi)阻是 2.0Ω,則短路電流:${I}_{短}=\frac{E}{r}=\frac{1.5}{2.0}=0.75$A
在燈泡的U-I圖象坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U-I圖象如圖所示,

它與小燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)就是小燈泡的工作點(diǎn),
由圖象可知,小燈泡的實(shí)際電流為0.34A(0.33-0.35A均正確),電壓為0.81A,(0.80-0.82V均正確),
功率P=IU=0.34×0.81≈0.28W.
故答案為:(1)A,C,E;(2)電路圖如圖所示;(3)圖象如圖所示;(4)0.28.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路是實(shí)驗(yàn)?紗(wèn)題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵是根據(jù)題目要求確定滑動(dòng)變阻器采用分壓接法還是采用限流接法,根據(jù)待測(cè)電路元件電阻大小與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表采用內(nèi)接法還是外接法.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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4.如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c、d四點(diǎn),它們處于同一圓周上,且ac、bd分別是圓的直徑.它們的交點(diǎn)O為圓心.已知a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為ϕa=3V,ϕb=9V,ϕc=12V,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.d點(diǎn)的電勢(shì)為8V
B.圓心O點(diǎn)的電勢(shì)為8.5V
C.將負(fù)點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn),電荷電勢(shì)能減小
D.將正點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電荷動(dòng)能增加

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9.如圖所示,斜面上帶有凸起的斜面體放置在光滑的水平面上,斜面體的質(zhì)量為M,斜面的傾角為θ,在凸起的上邊放一個(gè)質(zhì)量為m的光滑球,球的半徑和凸起距離斜面的高度相等,均為R,現(xiàn)給斜面體一個(gè)水平向右的拉力,為使球不離開(kāi)斜面,拉力F不得超過(guò)多大?

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6.如圖,矩形閉合導(dǎo)體框的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方,當(dāng)從磁場(chǎng)上方高H處?kù)o止釋放,框下落過(guò)程形狀不變,ab邊始終與磁場(chǎng)水平邊界OO’平行,導(dǎo)體框平面與磁場(chǎng)方向垂直,OO’下方磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域足夠大,不計(jì)空氣影響,導(dǎo)體框恰好勻速進(jìn)入磁場(chǎng);現(xiàn)從高于H處?kù)o止下落,用t1、t2分別表示導(dǎo)體框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻,則下列哪一個(gè)圖象可能反映導(dǎo)體框下落過(guò)程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律( 。
A.B.C.D.

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13.如圖所示,abcd為水平放置的平行“匸”形光滑金屬導(dǎo)軌,間距為l,導(dǎo)軌間有垂直與導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌電阻不計(jì).已知金屬桿MN傾斜放置,與導(dǎo)軌成θ角,單位長(zhǎng)度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng)(金屬桿滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好).則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( 。
A.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為$\frac{Blv}{sinθ}$
B.電路中感應(yīng)電流的大小為$\frac{Bvsinθ}{r}$
C.金屬桿所受安培力的大小為$\frac{{B}^{2}lvsinθ}{r}$
D.金屬桿的熱功率為$\frac{{B}^{2}l{v}^{2}}{rsinθ}$

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3.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.只有重的物體才能發(fā)生自由落體運(yùn)動(dòng)
B.自由落體運(yùn)動(dòng)就是物體沿豎直方向下落的運(yùn)動(dòng)
C.自由落體運(yùn)動(dòng)是物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)
D.在有空氣阻力時(shí),只要空氣阻力不變,物體仍可做自由落體運(yùn)動(dòng)

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10.電磁波在空氣中傳播的速度是3.0×108m/S.某廣播電臺(tái)發(fā)射波長(zhǎng)為50m的無(wú)線電波,無(wú)線電波的頻率是(  )
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7.一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,如圖所示,則(  )
A.質(zhì)點(diǎn)在0至1s內(nèi)做加速度為4m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.質(zhì)點(diǎn)在1至3s內(nèi)做加速度為4m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C.質(zhì)點(diǎn)在3至4s內(nèi)做加速度為2m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)
D.質(zhì)點(diǎn)在1至4s內(nèi)做加速度為2m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)

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8.關(guān)于摩擦力,下列說(shuō)法中正確的是.(  )
A.靜止的物體受到的摩擦力一定為靜摩擦力
B.運(yùn)動(dòng)的物體受到的摩擦力一定為滑動(dòng)摩擦力
C.摩擦力的方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反
D.滑動(dòng)摩擦力的大小與兩物體間的壓力成正比

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