【題目】某實驗小組進(jìn)行“探究熱敏電阻的溫度特性”實驗,實驗室提供如下器材:
熱敏電阻Rt (常溫下約8 kΩ)、溫度計、電流表A(量程1 mA,內(nèi)阻約200 Ω)、電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約10 kΩ)、電池組E(電動勢為4.5 V,內(nèi)阻約1 Ω)、滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω)、開關(guān)S、導(dǎo)線若干、燒杯和水。
(1)根據(jù)實驗所提供的器材,設(shè)計實驗電路,畫在圖1所示的方框中。
(2)圖2是實驗器材的實物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,請根據(jù)你所設(shè)計的實驗電路,補(bǔ)充完成實物間的連線。
(3)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑動觸頭P應(yīng)置于 端(填“a”或“b”)。
(4)利用補(bǔ)接完整的實驗裝置測量出不同溫度下的電阻值,畫出該熱敏電阻的Rt-t圖象如圖3中的實測曲線,與圖中理論曲線相比二者有一定的差異。除了偶然誤差外,關(guān)于產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因或減小系統(tǒng)誤差的方法,下列敘述正確的是 。
A.電流表的分壓造成電阻的測量值總比真實值大
B.電壓表的分流造成電阻的測量值總比真實值小
C.溫度升高到一定值后,電流表宜采用外接法
D.溫度升高到一定值后,電流表宜采用內(nèi)接法
(5)將本實驗所用的熱敏電阻接到一個電流較大的恒流電源中使用,當(dāng)電流通過電阻產(chǎn)生的熱量與電阻向周圍環(huán)境散熱達(dá)到平衡時,滿足關(guān)系式I2R=k(t-t0)(其中k是散熱系數(shù),t是電阻的溫度,t0是周圍環(huán)境溫度,I為電流強(qiáng)度),電阻的溫度穩(wěn)定在某一值。若通過它的電流恒為50 mA,t0=20°C,k=0.25 W/°C,由實測曲線可知該電阻的溫度穩(wěn)定在 °C。
【答案】(1)見解析;(2)見解析;(3)a;(4)AC;(5)46~49。
【解析】
試題分析:(1)實驗器材中的滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω)、熱敏電阻Rt (常溫下約8 kΩ),滑動變阻器電阻遠(yuǎn)小于待測電阻。如果采用限流電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器對電路中的電流、電壓影響很小,不符合實驗要求。所以采用分壓接法。電流表A(內(nèi)阻約200 Ω)、電壓表V(內(nèi)阻約10 kΩ),根據(jù)R/RA> RV/R,可見電流表對測量電阻的影響較小,所以采用內(nèi)接法。實驗電路圖如圖所示。
(2)補(bǔ)充完成實物間的連線,如圖所示
(3)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑動觸頭P應(yīng)置于a端,使待測電阻兩端的電壓為零,起到保護(hù)電路的作用。
(4)電流表內(nèi)接法會產(chǎn)生實驗誤差,由于電流表的分壓,測量得到的R1兩端電壓比實際電壓偏大,所以計算得到的電阻R1偏大。另外,熱敏電阻隨著溫度的升高,電阻值逐漸減小。當(dāng)R1較小時,R/RA< RV/R,這時采用外接法電路測量得到的R1的誤差較小。所以AC選項正確。
(5)當(dāng)電流通過電阻產(chǎn)生的熱量與電阻向周圍環(huán)境散熱達(dá)到平衡時,滿足關(guān)系式I2R=k(t-t0),將已知電流恒為50 mA,t0=20°C,k=0.25 W/°C帶入可得:R = (100Ω/°C)t - 2000Ω,在圖3中畫出R = (100Ω/°C)t - 2000Ω的函數(shù)直線。直線與曲線的交點即是所求的溫度,該電阻的溫度穩(wěn)定在46 ~49°C。
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【題目】“神十一”發(fā)射成功后,小張同學(xué)研究了火箭原理:火箭有單級和多級之分。多級火箭是把火箭一級一級地接在一起,第一級燃料用完之后把箭體拋棄,減輕負(fù)擔(dān),然后第二級開始工作……。
(1)如圖甲是模擬單級火箭的工作過程,設(shè)光滑水平面A、B兩物體質(zhì)量分別為2m和m,它們之間有微量的炸藥C,爆炸釋放的能量為2△E,求爆炸后A獲得的速度vA;
(2)如圖乙是模擬多級火箭的過程,光滑水平面上D、F、G三個物體質(zhì)量均為m,D、F之間和F、G之間均有微量炸藥P、Q,爆炸時釋放的能量均為△E.通過控制使Q先爆炸,P后爆炸,求所有爆炸都發(fā)生后物塊D獲得的速度.
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【題目】如圖所示電路,電源內(nèi)阻不能忽略,R1阻值小于變阻器的總電阻,當(dāng)滑動變阻器的滑片P停在變阻器的中點時,電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I.那么,滑片P由中點向上移動的全過程中( )
A.電壓表的示數(shù)始終小于U
B.電流表的示數(shù)始終大于I
C.電壓表的示數(shù)先增大后減小
D.電流表的示數(shù)先減小后增大
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【題目】如圖所示的電路,R1為定值電阻,R2為可變電阻,E為電源電動勢,r為電源內(nèi)阻,以下說法正確的是
A.當(dāng)R2=R1+r時,R2上獲得最大功率
B.當(dāng)R1=R2+r時,R1上獲得最大功率
C.當(dāng)R2=0時,R1上獲得最大功率
D.當(dāng)R2=0時,電源的輸出功率最大
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【題目】現(xiàn)有一攝像機(jī)電池,無法從標(biāo)簽上看清其電動勢等數(shù)據(jù);現(xiàn)進(jìn)行如下實驗操作:
(1)選取多用電表的直流電壓10V擋,將兩表筆直接接到電池的正負(fù)兩極,指針偏轉(zhuǎn)情況如圖1,由此可知其電動勢約為 V.是否可以利用多用電表的歐姆擋直接粗測其內(nèi)阻,答: (選填“可以”或“不可以”)
(2)現(xiàn)要更加準(zhǔn)確測量其電動勢和內(nèi)電阻,實驗室備有下列器材:
A.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻為3Ω)
B.電壓表(量程3V,內(nèi)阻為3kΩ)
C.電壓表(量程30V,內(nèi)阻為30kΩ)
D.定值電阻R1=500Ω
E.定值電阻R2=5000Ω
F.滑動變阻器(阻值范圍0~30Ω)
G.開關(guān)及導(dǎo)線
①該實驗中電壓表應(yīng)選 ,定值電阻應(yīng)選 (均選填選項前的字母序號)
②在圖3方框中畫出實驗電路圖,并將圖2實物連線圖補(bǔ)充完整.
③若將滑動變阻器打到某一位置,讀出此時電壓表讀數(shù)為U,電流表讀數(shù)為I,則電源電動勢和內(nèi)阻間的關(guān)系式 (要求無系統(tǒng)誤差)
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【題目】如圖所示,A、B兩木塊的質(zhì)量分別為1kg和O.5kg.已知A與水平桌面的最大靜摩擦力為2N,則要保持A、B靜止(不計滑輪處摩擦),加在A上的水平向左的拉力F可以為( )(取g=10m/s2)
A. 1N B. 3N C. 6N D. 9N
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【題目】下列有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法正確的是( )
A. 一小段通電導(dǎo)線放在磁場中某處,如果受到的磁場力為零,該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零
B. 把一小磁針放在磁場中某處,如果小磁針北極受到的磁場力為零,該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C. 根據(jù)公式B=F/IL可知,放置在磁場中1m長的通電直導(dǎo)線,通過1A的電流,如果受到的磁場力為1N,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度就是1T
D. 磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向跟電流在該處受到的磁場力F的方向一致
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【題目】如圖所示的電路中,直流發(fā)電機(jī)M的電動勢E=250V,內(nèi)阻r=3Ω,R1=R2=1Ω.電熱器組中裝有50只完全相同的電熱器,每只電熱器的額定電壓為200V,額定功率為l 000W,其他電阻不計,也不計電熱器電阻隨溫度的變化.問:
(1)當(dāng)接通幾只電熱器時,實際使用的電熱器都能正常工作?
(2)當(dāng)接通幾只電熱器時,發(fā)電機(jī)輸出的功率最大?
(3)當(dāng)接通幾只電熱器時,被接通電熱器的總消耗功率最大?
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【題目】如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時,下列說法中正確的是
A、通過滑動變阻器的電流變小,其兩端的電壓變大
B、通過小燈泡的電流及其兩端的電壓都保持不變
C、電流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)變小
D、電流表和電壓表的示數(shù)都逐漸變大
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