12.在某次描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中,所選用的實驗器材有:
A.小燈泡“2.5V,0.2A”
B.電流表0~0.6A~3A(內(nèi)阻約1Ω)
C.電壓表0~3V~15V (內(nèi)阻很大)
D.滑動變阻器“2A,10Ω”
E.電源(兩節(jié)干電池)
F.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干

(1)在實驗時小杰同學(xué)采用了如圖1所示的實物電路,則具體實驗操作前該電路需改進的地方有電流表應(yīng)采用外接法、電流表量程太大、滑片應(yīng)置于左側(cè).
(2)在改正電路需改進之處后,小杰同學(xué)進行了實驗,但在實驗中發(fā)現(xiàn),無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器,都不能使小燈泡兩端電壓達到額定電壓2.5V,而是只能勉強達到1.80V,于是他猜想是否干電池太舊,總電動勢只能達到1.8V,為了驗證自己的猜想,他用以上器材進行了測該電源電動勢和內(nèi)阻的實驗,電路圖如圖2,實驗數(shù)據(jù)如下:
U(V)2.372.302.182.101.901.601.30
I(A)0.110.140.180.210.290.420.56
①請在圖3的坐標紙上畫出U-I圖線,由圖線可得E=2.61V,電源內(nèi)阻為r=2.60Ω.
②描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中電壓只能達到1.8V的原因是否如小杰所猜測?否(填“是”或“否”).由實驗數(shù)據(jù)得小燈泡兩端電壓為1.8V時電流為0.19A,試通過分析說明只能達到1.80V的原因:在小燈泡伏安特性實驗中,由于滑動變阻器采用分壓接法,使得外電阻與內(nèi)電阻阻值接近,因而外電壓不可能接近電源的電動勢.

分析 ①根據(jù)燈泡內(nèi)阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法;實驗時電表要選擇合適的量程;滑動變阻器采用分壓接法,閉合開關(guān)前,分壓電路分得的電壓應(yīng)為零.
②應(yīng)用描點法作圖作出電眼的U-I圖象;電源的U-I圖象與縱軸交點的坐標值是電源的電動勢,圖象斜率的絕對值是電源的內(nèi)阻;根據(jù)實驗電路,應(yīng)用歐姆定律分析答題.

解答 解:(1)小燈泡內(nèi)阻很小,約為幾歐姆到十幾歐姆,而電壓表內(nèi)阻很大,約為幾千歐姆定律到幾萬歐姆,燈泡電阻遠小于電壓表內(nèi)阻,實驗時電流表應(yīng)采用外接法而不是采用內(nèi)接法;電源電動勢約為3V,燈泡電阻約為幾歐姆左右,電路最大電流不會超過0.6A,電流表應(yīng)選0.6A量程而不是選擇3A量程;由圖甲所示可知,滑動變阻器采用分壓接法,閉合開關(guān)前,為保護電路,滑片應(yīng)置于左端,不能放在右端.
(2)①根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描出對應(yīng)的點,然后作出圖象,電源的U-I圖象如圖所示;由圖象可知,圖象與縱軸的交點坐標值為2.61,則電源電動勢E=2.61V,電源內(nèi)阻r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.61-1.30}{0.5}$≈2.60Ω;
②電源電動勢為2.61V,電壓表示數(shù)達不到2.5V,不是電源電動勢太小造成的;
燈泡兩端電壓為1.8V時,燈泡電阻R=$\frac{1.8}{0.19}$≈9.5Ω,
分壓支路小燈泡與電流表總內(nèi)阻約為10歐姆,滑動變阻器最大阻值為10Ω,
則滑動變阻器與分壓支路并聯(lián)電阻約為5歐姆,U分壓=IR=$\frac{E}{{R}_{并}+r}$R=$\frac{2.61×5}{5+2.6}$≈1.7V,所以電壓表示數(shù)不能達到1.80V;
故答案為:(1)電流表應(yīng)采用外接法;電流表量程太大;滑片應(yīng)置于左側(cè);(2)①圖象如圖所示;2.61; 2.60;
②在小燈泡伏安特性實驗中,由于滑動變阻器采用分壓接法,使得外電阻與內(nèi)電阻阻值接近,因而外電壓不可能接近電源的電動勢

點評 本題考查了實驗電路分析、求電源電動勢與內(nèi)阻,應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)是常用的實驗數(shù)據(jù)的處理方法,要掌握描點法作圖的方法,要會根據(jù)電源的U-I圖象求出電源的電動勢與內(nèi)阻.

練習(xí)冊系列答案
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2.如圖三個圖表示的是某實驗小組利用恒定電流場模擬靜電場,描繪其等勢線的三種實驗設(shè)計,(乙圖中N為環(huán)形電極,M為柱形電極,丙圖中M、N分別為兩個平行的條形電極).請分別指出它們各自描繪的是哪種電場的等勢線?

答:甲:模擬等量異種電荷周圍的靜電場;乙:模擬點電荷周圍附近的靜電場;丙:模擬平行板電容器間的勻強電場.

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(1)A、B兩點的電勢差UAB;
(2)勻強電場的場強大。

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A.“嫦娥一號”的線速度是“嫦娥二號”的$\frac{\sqrt{2}}{2}$
B.“嫦娥一號”的向心加速度是“嫦娥二號”的$\frac{1}{4}$
C.若兩者的繞行方向均為逆時針,從圖示位置開始,“嫦娥一號”將會從后面追上“嫦娥二號”
D.雖然“嫦娥一號”離月球較遠,但運行時的向心力可能比“嫦娥二號”大

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7.如圖所示,有一固定的光滑斜面,其傾角θ=37°,頂端離地面的高度h=0.45m.現(xiàn)讓一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊從斜面頂端由靜止滑下,當物塊滑至斜面底端時重力的瞬時功率為(g取10m/s2)(  )
A.4.5WB.9WC.12WD.15W

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17.如圖所示,兩個帶電球,大球的電荷量大于小球的電荷量,可以肯定( 。
A.兩球可能都帶正電
B.兩球都帶負電
C.大球受到的靜電力大于小球受到的靜電力
D.兩球受到的靜電力大小相等

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4.A、B、C三個物體從同一點出發(fā),沿著一條直線運動的位移-時間(S-t)圖象如圖所示,下列說法中正確的是( 。
A.三者者的位移不相等
B.A物體做曲線運動
C.三個物體在0~t0時間內(nèi)的平均速度vA>vC>vB
D.三個物體在0~t0時間內(nèi)的平均速度vA=vB=vC

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1.如圖所示為在同一直線上運動的A、B兩質(zhì)點的x-t圖象.由圖可知(  )
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B.t=0時,A在B的后面
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D.A運動的速度始終比B大

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