【題目】某同學描繪小燈泡的伏安特。所使用的器材有:
小燈泡L(額定電壓3.8V,額定電流0.50A)
電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω);
靈敏電流計G(量程1mA,內(nèi)阻為500Ω);
電阻箱Ro(阻值范圍0~9999.9Ω);
滑動變阻器R1(阻值范圍0~20Ω);
電源E(電動勢4.5V,內(nèi)阻約2Ω);
開關S及導線若干;
(1)為了能夠?qū)崿F(xiàn)在0-3.8V內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量,需將靈敏電流計G改裝成量程為4V的電壓表,則_______(填“串”或“并”)聯(lián)的電阻箱R0的阻值應調(diào)整為_________Ω
(2)請在圖(b)的方框中畫全運用上述器材描繪小燈泡伏安特性的實驗電路原理圖,并標注對應的器材符號____________。
(3)實驗中得到電流表A讀數(shù)I和靈敏電流計G讀數(shù)Ig如下表所示
次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
I/(A) | 0.13 | 0.24 | 0.32 | 0.38 | 0.43 | 0.46 | 0.48 | 0.49 |
Ig/(mA) | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 | 0.70 | 0.90 |
請你根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖(c)的坐標系中補齊數(shù)據(jù)點,做出I-Ig曲線____________。
(4)由I-Ig曲線可知,小燈泡的電阻隨電流的增大而___________(填“變大”“變小”或者“不變”)
(5)如圖(d)所示,將該小燈泡和定值電阻R與一電動勢E=3.0V,內(nèi)阻r=5.0Ω的電源串聯(lián)時,電源的輸出功率最大,可知此時小燈泡的實際功率約為______W定值電阻的阻值R=___________Ω(結果均保留兩位有效數(shù)字)
【答案】(1)串 (2)如圖所示:
(3)如圖所示:
(4)增大 (5)0.34(0.31~0.36) 1.3(1.0~1.5)
【解析】
(1)將靈敏電流計改裝成量程較大的電壓表,需要串聯(lián)一個電阻
(2)根據(jù)改裝后的電壓表電流表以及燈泡的電阻關系確定電路的連接方式
(3)根據(jù)數(shù)據(jù)描點連線
(4)根據(jù)內(nèi)外電阻相等時,電源的輸出功率最大,求解燈泡的實際功率問題。
(1)將靈敏電流計G改裝成量程為4V的電壓表,則需要串聯(lián)的電阻箱的阻值為
(2)改裝后的電壓表內(nèi)阻為 遠大于燈泡的內(nèi)阻,故采用電流表外接,滑動變阻器用分壓電路,如圖所示:
(3)做出I-Ig曲線如圖所示
(4)因Ig的值與燈泡兩端的電壓相對于,則I-Ig曲線的斜率的倒數(shù)反映了燈泡電阻的變化有圖像可知,小燈泡的電阻隨電流的增大而增大。
(5)當外電路電阻等于電源內(nèi)阻時電源的輸出功率最大,所以當燈泡和定值電阻之和等于電源內(nèi)阻時,此時回路中的電流為 ,由圖像可知,此時燈泡兩端的電壓為 ,所以小燈泡的實際功率為,定值電阻兩端的電壓為 所以定值電阻的阻值為
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【題目】如圖所示為一折射率,的圓柱形棱鏡橫截面,半徑為R.某單色光水平向右射入棱鏡,圓心O到入射光線的垂直距離為.已知光在真空中的傳播速度為c,求:
①這束單色光從射入棱鏡到第一次射出棱鏡,光線偏轉(zhuǎn)的角度;
②這束單色光從射入棱鏡到第一次射出棱鏡,所用的時間.
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【題目】如圖,等量同種電荷A、B固定在同一水平線上,光滑絕緣桿豎直固定,與AB連線的中垂線重合,C、D是絕緣桿上的倆點,且AC=AD,一帶負電的小球(可視為點電荷)套在絕緣桿上,從C點無初速釋放運動到D的過程中,下列下列說法正確的是
A. 小球的加速度先增大后減小
B. 小球的加速度保持不變
C. 桿對小球的彈力一直增加
D. 小球的機械能先增大后減小
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【題目】如圖所示為圓形勻強磁場,圓心為O,半徑為R,磁場方向垂直紙面向里,一不計重力的粒子從邊界的P點以指向圓心的水平初速度垂直磁場方向射入,從邊界的Q點射出時速度方向偏轉(zhuǎn)了90°;現(xiàn)將圓形磁場區(qū)域內(nèi)的磁場換成場強為E的勻強電場,E的方向平行于OQ,該粒子以同樣的初速度從P點射入電場,仍從Q點射出,已知粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,則下列說法正確的是( 。
A. 粒子帶正電
B. E的方向由Q指向O
C. 磁感應強度
D. 勻強電場對帶電粒子做的功等于粒子初動能的4倍
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【題目】今年2月,太原市首批純電動公交車開始運營。在運營前的測試中,電動公交車在平直路面上運動,某段時間內(nèi)的v-t圖象如圖所示。已知在0~10s發(fā)動機和車內(nèi)制動裝置對車輛所做總功為零,車輛與路面間的摩擦阻力恒定,空氣阻力不計。已知公交車質(zhì)量為13.5t,g=10m/s2.
A. 汽車發(fā)生的位移為54m
B. 汽車與路面的摩擦阻力為2000N
C. 發(fā)動機在第1s內(nèi)的平均功率是第7s內(nèi)的
D. 第6s內(nèi)汽車克服車內(nèi)制動裝置做功是第10s內(nèi)的倍
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【題目】如圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比,電阻R=20 Ω,為規(guī)格相同的兩只小燈泡,為單刀雙擲開關。原線圈接正弦交流電源,輸入電壓u隨時間t的變化關系如圖乙所示,F(xiàn)將接1、閉合,此時正常發(fā)光。下列說法正確的是( )
A. 輸入電壓u的表達式u=20sin 50πt V
B. 只斷開后,均無法正常發(fā)光
C. 只斷開后,原線圈的輸入功率增大
D. 若換接到2后,R消耗的電功率為0.8 W
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【題目】某實驗探究小組為了測量電流表G1的內(nèi)阻r1,設計電路進行實驗。實驗中供選擇的儀器如下:
A.待測電流表G1(量程為0~5mA,內(nèi)阻約400Ω)
B.電流表G2(量程0~10mA,內(nèi)阻約200Ω)
C.電壓表V(量程15V,內(nèi)阻約為3kΩ)
D.定值電阻R1(10Ω)
E.定值電阻R2(400Ω)
F.滑動變阻器R3(0~50Ω,額定電流為0.1A)
G.滑動變阻器R4(0~1000Ω,額定電流為0.01A)
H.開關S及導線若干
I.電源E(電動勢2V,內(nèi)阻較小)
實驗要求待測電流表G1的示數(shù)從零開始變化,且多測幾組數(shù)據(jù),盡可能地減小誤差。
(1)以上給定的器材中,定值電阻應選______,滑動變阻器應選______。(填寫儀器符號)
(2)在方框中畫出實驗原理圖______
(3)主要的實驗步驟如下:
A.按設計電路圖連接電路,將滑動變阻器的觸頭移至接入阻值為零處;
B.閉合開關S,移到滑動觸頭至某一位置,記錄G1和G2的讀數(shù)I1和I2;
C.重復步騍B,多次移動滑動觸頭,測量多組數(shù)據(jù);
D.本實驗用圖象法處理數(shù)據(jù),作圖時以I1為橫坐標,以I2為縱坐標,作出I2-I1圖線,則表達式為______。(用物理量的符號來表示)。
(4)根據(jù)圖線的斜率k及定值電阻,寫出待測電流表內(nèi)阻的表達式r1=______。(用k和定值電阻的符號來表示)。
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【題目】某物理實驗小組采用如圖甲所示裝置研究平拋運動。
(1)安裝實驗裝置的過程中,斜槽末端的切線必須是水平的,這樣做的目的是________。
A.保證小球飛出時,速度既不太大,也不太小
B.保證小球飛出時,初速度水平
C.保證小球在空中運動的時間每次都相等
D.保證小球運動的軌跡是一條拋物線
(2)某同學每次都將小球從斜槽上同一位置由靜止釋放,并從斜槽末端水平飛出。改變水平擋板的高度,就改變了小球在板上落點的位置,從而可描繪出小球的運動軌跡。某同學將水平擋板依次放在圖乙中的1、2、3位置,且l與2的間距等于2與3的間距。若三次實驗中,小球從拋出點到落點的水平位移依次為xl、x2、x3,忽略空氣阻力的影響,下面分析正確的是________。
A.x2–xl=x3–x2 B.x2–xl<x3–x 2
C.x2–xl>x3–x2 D.無法判斷
(3)另一同學通過正確的實驗步驟及操作,在坐標紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡。部分運動軌跡如圖丙所示。圖中每小格的邊長均為L,P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點,P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等,重力加速度為g。可求出小球從P1運動到P2所用的時間為_________,小球拋出時的水平速度為_________。
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【題目】如圖(1)所示是某興趣小組設計的一個測量電流表A的內(nèi)阻RA(約為5Ω)和一個電池組的電動勢E及內(nèi)電阻r的實驗電路。已知電流表的量程為100mA。 他們的實驗步驟如下:
①斷開單刀雙擲開關S2,閉合開關S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器R0,使電流表A滿偏;
②保持R0的阻值不變,將單刀雙擲開關S2接M端,調(diào)節(jié)電阻箱R的值,當R的阻值為 時A的示數(shù)為52.0mA ;
③斷開開關S1,將單刀雙擲開關S2接N端,不斷改變和記錄電阻箱的值R以及分別與R相對應的電流表的值 I ;
④分別以R和1/I為橫坐標和縱坐標建立平面直角坐標系,利用記錄的R和對應的1/I進行描點畫線,得到如圖(2)所示的圖線;
⑤通過測量得知該圖線在縱軸上的截距為b、斜率為k 。
根據(jù)以上實驗操作,回答以下問題:
(1)在進行實驗步驟①之前,應先將滑動變阻器的滑動端置于______(填“左端”、“中間”、“右端”)。
(2)被測電流表的內(nèi)阻RA =_______;測量值與電流表內(nèi)阻的真實值相比較________(填“偏大”、“偏小”、“相等”)
(3)被測電池組的電動勢E =_____,內(nèi)電阻r = ______(用實驗過程中測得的物理量的字母進行表示,電流表內(nèi)阻不可忽略)
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