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文檔簡介
1、物理實驗經典例題(1)在“驗證平行四邊形定則”的實驗中,合力與分力的作用效果相同,這里作用效果相同是指()A.彈簧測力計的彈簧被拉長B.使橡皮條伸長到同一長度C.細繩套受拉力產生形變D.使橡皮條在同一方向上伸長到同一長度分析與解答:在“探究力的平行四邊形定則”的實驗中,采用了“等效法”,即要求兩次拉橡皮筋到同一點O,從而是橡皮筋產生的形變大小和方向都相同,D正確(2)在上述實驗中,某同學的實驗,情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩的結點,OB和OC為細繩.圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的力的圖示,下列說法中正確的是().圖甲圖乙A.圖乙中的F是力F1和F2合力的理論值,F
2、'是力F1和F2合力的實際測量值B.圖乙中的F'是力F1和F2合力的理論值,F是力F1和F2合力的實際測量值C.在實驗中,如果將細繩也換成橡皮條,那么對實驗結果沒有影響D.在實驗中,如果將細繩也換成橡皮條,那么對實驗結果有影響分析與解答:F1與F2合成的理論值是通過平行四邊形定則算出的值,而實際值是單獨一個力拉O點的時的值,因此F'是F1與F2合成的理論值,F是F1與F2合成的實際值,故A正確,B錯誤;由于O點的作用效果相同,將兩個細繩套換成兩根橡皮條,不會影響實驗結果,故C正確變式1"用電火花計時器(或電磁打點計時器)探究勻變速直線運動”的實驗中,某同學打出
3、了一條紙帶.已知計時器打點時間間隔為0.02s,他按打點的先后順序,從比較清晰的點起,每五個點取作一個計數點,分別標明O、A.B.C.D等幾個計數點,如圖所示,則:B.C兩計數點間的時間間隔為s,在B.C之間的平均速度大小為m/s,打C點時的瞬時速度大小為m/s.()AMOcnil2345678910II12/J分析與解答:打點計時器的打點時間間隔為0.02s,每5個點取一個計數點,所以任意兩個計數點之間的時間間隔為=5T=5x0.02s=0.15;BC段的平均速度由速度公式得知vac=x1Q7nl/s=036m/s工口;打C點時的瞬時速度等于BD段的平均詆=遜=1"°一:
4、60,廣1y=0mm/d速度,故有C2l2x0.1變式2氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會輸出高電壓,兩光電傳感器采集數據后與計算機相連。滑塊在細線的牽引下向左加速運動,遮光條經過光電傳感器A、B時,通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象。(1)實驗前,按通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導軌上,輕推滑塊,當圖乙中的tiAt2(選填“>"、"=”或“<”)時,說明氣墊導軌已經水平。用螺旋測微器測遮光條寬度d,測量結果如圖丙所示,則d=mm。(2)將滑塊P用細線跨過氣墊導軌左
5、端的定滑輪與質量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由圖甲所示位置釋放,通過計算機得到的圖象如圖乙所示,若ti、At2>m和d已知,要驗證滑塊和鉤碼組成的系統機械能是否守恒,還應測出和(寫出物理量的名稱及符號)(3)若上述物理量間滿足關系式,則表明在上述過程中,滑塊和鉤碼組成的系統機械能守恒。(重力加速度為g)(4)在對數據進行處理時,發現關系式兩邊結果并不嚴格相等,其原因可能是。(寫出一種即可)分析與解答:(1)在氣墊導軌水平時,滑塊在水平方向上受力平衡,做勻速直線運動,所以tit2,螺旋測微器的讀數為:8mm47.60.01mm8.476mm(2)(3)系統的機械能守恒,則鉤碼減小的重力勢能等
6、于鉤碼與滑塊的動能增加量,所以»122.dd有mgLmMv212mMv1,其中v1,v2,甲入可得2t1t2M和兩光電門之間的距離L,(4)實驗過程中存在“空氣阻力、摩擦力、阻力”變式3物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數,實驗裝置如圖甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與穿過電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實驗時,在托盤中放入適量祛碼,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列點。打點計IW 糖域甲圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1
7、、2、3、4、5、6、7是計數點,根據圖中數據每相鄰兩計數點間還有4個計時點(圖中未標出),計數點間的距離如圖所示。計算的加速度a=m/s2(保留兩位有效數字)為了測量動摩擦因數,下列物理量中還應測量的是A.木板白長度LB.木板白質量mC.滑塊白質量優D.托盤和祛碼的總質量m3E.滑塊運動的時間t滑塊與木板間的動摩擦因數科=(用被測物理量的字母表示,重力加速度為g)分析與解答:(1)每相鄰兩計數點間還有4個計時點,?=0.10?;力口速度?=?5黑?23=及含210-2?/?20.49?/?23?3X0.10(2)設滑塊的質量m2,托盤和祛碼的總質量m3對托盤和祛碼受力分析,據牛頓第二定律得:
8、?3?- ?= ?3?對滑塊受力分析,據牛頓第二定律得:?-?2? = ?2?聯立解得:?= ?3?-?;?3)?, 故CD兩項正確。(2)由第二問解答知:?二?3? (?2+?3)?2?m =1.00kg 的重物自由下變式4在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,質量。為落,打點計時器在紙帶上打出一系列點.如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶,第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續點(其他點未畫出).已知打點計時器每隔0.02s打一次點,當地的重力加速度g=9.80m/s2.那么:OABC1111-ji11*11.叫工L珞方3二J(1)紙帶的端(選填“左”或"右)與
9、重物相連;(2)從。點到B點,重物重力勢能減少量AEp=J,動能增加量AEk=J;(以上兩空均要求保留3位有效數字)(3)上問中,重物重力勢能減少量總是(填大于或者小于)動能增加量,原因是分析與解答:(1)由于紙帶上的點跡從左到右間距逐漸增大,所以紙帶的左端與重物相連;(2)B點的速度為2AT2x0.02,重物的動能增AE=川=-xlxl.92*J=l-S4J加量為22;重力勢能減少量為-;;(3)上問中,重物重力勢能減少量總是大于動能增加量,原因是下落過程中需克服(限位孔對紙帶的阻力及空氣)阻力做功變式5某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗:在小車A的前端粘有橡皮泥,推動A使它
10、做勻速運動,然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續做勻速運動,他設計的裝置如圖1所示,在小車A后連著紙帶,長木板下墊著小木片以平衡摩擦力。圖】小木片(1)若已得到打點紙帶,并將測得各記數點間距標在下面(如圖2),A為運動起始的第一點,則應選段來計算A車的碰前速度,應選段來方t算A車和B車碰后的共同速度。(以上兩空填"AB'或"BC,或"CD或"DE)(2)已測得小車A的質量m=0.40kg,小車B的質量m=0.20kg,由以上測量結果可得,碰前總動量=kg-m/s;碰后總動量=kg,m/s。分析與解答:車做勻速直線運動時,在相等時間內
11、小車的位移相等,分析紙帶,根據紙帶分析答題.由平均速度公式求出碰前和碰后的速度大小,再由動量公式即可得出碰前和碰后總動量的大小,從而得出結論.(1)推動小車由靜止開始運動,故小車有個加速過程,在碰撞前做勻速直線運動,即在相同的時間內通過的位移相同,故BC段為勻速運動的階段,故選BC計算碰前的速度;碰撞過程是一個變速運動的過程,而A和B碰后的共同運動時做勻速直線運動,故在相同的時間內通過相同的位移,故應選DE段來計算碰后共同的速度;(2)根據平均速度公式可知:A碰前的速度:??1=?=鬻??/?=1.05?/?;一一,一.、?00695碰后共同速度:?2=方=?/?=0.695?/?.碰前總動量
12、:?i=?i?i=0.4X1.05=0.420?/?;碰后的總動量:??2=(?1+?2)?2=0.6X0.695=0.417?/?。變式6某探究學習小組的同學欲驗證動能定理,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙.當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑塊處于靜止狀態.若你是小組中的一位成員,要完成該項實驗,則:帚石定部輪防長木板城帶接電毒,心T尸實驗小車打點計時暮(1)你認為還需要的實驗器材有.(2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是,實驗
13、時首先要做的步驟是.(3)在(2)的基礎上,某同學用天平稱量滑塊的質量為M.往沙桶中裝入適量的細沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質量為m.讓沙桶帶動滑塊加速運動.用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小V1與V2(V1VV2).則本實驗最終要驗證的數學表達式為.(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量)分析與解答:(1)實驗要驗證動能增加量和總功是否相等,故需要求出總功和動能,故還要天平和刻度尺;(2)沙和沙桶加速下滑,處于失重狀態,其對細線的拉力小于重力,設拉力為T,根據牛頓第二定律,有對沙和沙桶,有mg-T=ma對小車,有T=Ma故當m
14、<<M時,有T=mg實驗時首先要做的步驟是平衡摩擦力.(3)合力功為mgL實驗探究合力功與動能變化的關系,所以本實驗最終要驗證的數1_學表達式為mgL=2M(V22-Vi2).變式7(1)如圖所示,有人對“利用頻閃照相研究平拋運動規律”裝置進行了改變,在裝置兩側都裝上完全相同的斜槽A、B,但位置有一定高度差,白色與黑色的兩個相同的小球都由斜槽某位置靜止開始釋放。實驗后對照片做一定處理并建立直角坐標系,得到如圖所示的部分小球位置示意圖。(1)觀察改進后的實驗裝置可以發現,斜槽末端都接有一小段水平槽,這樣做的目的是。(2)(多選題)根據部分小球位置示意圖,下列說法正確的是。A.閃光間隔
15、為0.1sB. A球拋出點坐標(0,0)C. B球拋出點坐標(0.95,0.50)D.兩小球是從斜槽的相同位置被靜止釋放的(3)若兩球在實驗中于圖中C位置發生碰撞,則可知兩小球釋放的時間差約為s。分析與解答:(1)保證水平拋出/拋出初速度水平(2)ABD(3)0.15s變式8在探究加速度與力、質量的關系實驗中,采用如圖所示的實驗裝置,小車及車中祛碼的質量用M表示,盤及盤中祛碼的質量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出.(1)當M與m的大小關系滿足時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中祛碼的重力.(2)一組同學在做加速度與質量的關系實驗時,保持盤及盤中祛碼的質量一定,改
16、變小車及車中祛碼的質量,測出相應的加速度,采用圖象法處理數據.為了比較容易地觀測加速度a與質量M的關系,應該作a與的圖象.(3)乙、丙同學用同一裝置做實驗,畫出了各自得到的圖所示,兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同?(A.拉力FB.質量M1 y ?-行圖 )線如解得:?=?+ ?以M為研究對象有繩子的拉力為:?=? =?+ ?分析與解答:(1)以整體為研究對象有:mg=(m+Ma顯然要有F=mg必有m+M=M故有Mb>>m,即只有M>>m時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中祛碼的重力.(2)根據F=Ma可得?=?,故為了比較容易地觀測加速度a與質量M的關系,應
17、該-1,做a與?的圖象;.一1(3)根據?=?,圖象的斜率等于盤及盤中祛碼的重力,乙的斜率較大,故乙中盤及盤中祛碼的質量較大.變式9某同學用圖示裝置研究彈性正碰。實驗中使用半徑相等的彈性小球1和2,且小球1的質量大于小球2的質量。實驗主要步驟如下:安裝好實驗裝置,做好測量前的準備。第一步:先將木板豎直固定于斜槽前端邊緣處的C點,且板面與紙面垂直,在木板上記下置于C點小球的位置然后將木板向右平移適當的距離,并固定。第二步放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止滾下,并撞在木板上。重復多次,用盡可能小的圓把小球的所有落點圈在里面,其圓心就處小球落點的平均位置。第三步:把小球2放在斜槽前墻邊緣處的C點,
18、讓小球1從A點由靜止滾下,使它們碰撞,重復多次,并使用與第二步同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置。第四步:用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置到。點的距離,即線段OMORON的長度。回答下列問題:(1)若C點到木板的距離為x,小球落點到。點的距離為y,重力加速度為g,則小球做平拋運動的初速度小二;(2)上述實驗中,P點是的平均位置,N點是的平均位置,M點是的平均位置。(3)若滿足條件(用測量量表示),則兩小球發生的碰撞是彈性正碰。分析與解答:(1)小球做平拋運動,水平方向:x=vt1豎直方向:?=2?2(2)上述實驗中,P點是在實驗的第二步中小球1落點的平均位置,N點是小球1與小球2
19、碰撞后小球1落點的平均位置,M點是小球2落點的平均位置。(3)若兩球發生彈性碰撞,則滿足動量守恒及能量守恒,則滿足:??1?1=?1?1+?2?2;2?1?12=2?1?12+2?2?22;聯立解得:?1=?2-?1,即??點?=?rr111?r/_-?rZ即:.=.-.V2?W?.V2?,V?儲??V?!?經典例題利用電流表和電壓表測定一節干電池的電動勢和內電阻.要求盡量減小實驗(1)應該選擇的實驗電路是圖中的(選填“甲”或“乙”).fa乙(2)現有電流表(00.6A)、開關和導線若干,以及以下器材:A.電壓表(015V)B.電壓表(03V)C.滑動變阻器(050Q)D.滑動變阻器(0500
20、Q)實驗中電壓表應選用;滑動變阻器應選用;(選填相應器材前的字母)(3)某位同學記錄的6組數據如下表所示,其中5組數據的對應點已經標在如圖的坐標紙上,請標出余下一組數據的對應點,并畫出UI圖線.:上rrr丁工L-ML一:L.vrriLku-t.Lrl- 廣 u-JL-fL.arrr-irlwn-I i J J-JrTql-rr. j-1J?TLrrwLJiLJILiLrrrrr kLUL J FFrrr , r F r r L LJ.41715 O.字號1234s6電壓u/v1.451.401301.251.201.10電流FA0,0600.1200.2400.2600.3600.480(4)
21、根據(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=V,內電阻r=Q.(5)實驗中,隨著滑動變阻器滑片的移動,電壓表的示數U及干電池的輸出功率P都會發生變化.下列各示意圖中正確反映P-U關系的是ABCD分析與解答:(1)干電池的內阻較小,電壓表的分流作用可以忽略,可以用滑動變阻器中的電流來代替干路中的電流,所以選甲圖電路。(注意:兩種實驗電路都存在系統誤差,題圖甲實際測量的電阻是電源內阻與電壓表的并聯電阻,而圖乙測量的電阻是電池內阻與電流表內阻之和)(2) 一節干電池的電動勢為1.5V,依據精確測量的原則,電壓表應該選用B,電源的內阻較小,為了調節方便,滑動變阻器應該選Co(3)畫線時第4個點的誤差較
22、大,將其舍去,其他點連成直線,就得到電源的U-I圖線。(4)在(3)中圖線中,U軸上的截距為該電源的電動勢1.5V,圖線的斜率為該電源的內阻?=緊0?=083?0.6(5)當滑動變阻器的阻值等于電源內阻時,電源的輸出功率最大,即電源的輸出功率隨著U先變大再變小,A、B錯誤;輸出功率與路端電壓的關系可以表示為:??出=(?-?)?,由數學知識可得C正確,D錯誤。變式1指針式多用電表是電路測量的常用工具.現用多用電表測量一個定值電阻的阻值(阻值約為一百多歐姆).O/(1)將紅、黑表筆分別插入“”、“”插孔,接下來必要的操作步驟和正確的順序是.(請將必要步驟前的序號按正確的順序寫出)將選擇開關旋轉“
23、10”的位置;將選擇開關旋轉“100”的位置;用兩支表筆的金屬部分分別接觸電阻的兩條引線;根據指針所指刻度和選擇開關的位置,讀出電阻的阻值;將兩支表筆直接接觸,調整“歐姆調零旋鈕”使指針指向“0”.(2)若正確測量時指針所指刻度如圖所示,則這個電阻阻值的測量值是(3)在使用多用電表測量電阻時,若雙手捏住紅、黑表筆金屬部分,則測量結果將.(選填“偏大”或“偏小”)分析與解答:(1)待測電阻阻值約為一百多歐姆,用歐姆表測電阻,將選擇開關旋轉“X10”的位置,然后進行歐姆調零,具體操作是:將紅黑表筆短接,調節調零旋鈕調零,使指針指在右側零刻度線處;再測出電阻阻值,因此合理是實驗步驟為:.(2)由圖示
24、表盤可知,待測電阻阻值為:13X10=13OQ;(3)由于人體是導體,在使用多用電表測量電阻時,若雙手捏住紅、黑表筆金屬部分,測量的是導體與人的并聯電阻,電阻越并越小,因此,測量結果將偏小.變式2要測量某種合金的電阻率.(1)若合金絲長度為L,直徑為D,阻彳1為R,則其電阻率p=.用螺旋測微器測合金絲的直徑如圖甲所示,讀數為mm(2)圖乙是測量合金絲阻值的原理圖,Q是單刀雙擲開關.根據原理圖在圖丙中將實物連線補充完整.(3)閉合S,當S2處于位置a時,電壓表和電流表的示數分別為Ui=1.35V,Ii=0.30A;當&處于位置b時,電壓表和電流表的示數分別為U=0.92V,12=0.32
25、A,根據以上測量數據判斷,當S2處于位置(選填“a”或"b”)時,測量相對準確,測量值R=Q.(結果保留兩位有效數字)U分析與解答:(i)金屬絲電阻:R=i=PL=冗山2S=p2,一貪D則電阻率:p=";(2)由圖示螺旋測微器可知,其示數為:0.5mm+15.0X0.01mm=0.650mm可知,電壓表分流較大,因此必須電流表外接法,即S2處于位置b,0.92根據歐姆定律,則有:匆=2.9Q變式3圖(a)為某同學改裝和校準毫安表的電路圖,其中虛線框內是毫安表的改裝電路。(1)已知毫安表表頭的內阻為100a.滿偏電流為1mA,R和R為阻值固定的電阻。若使用a和b兩個接線柱.電
26、表量程為3mA若使用a和c兩個接線拄,電表量程為10mA由題給條件和數據,可以求出R1=Q,R=Qo(2)現用一量程為3mA內阻為150a的標準電流表A對改裝電表的3mA擋進行校準,校準時需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0.2.5、3.0mA。電池的電動勢為1.5V.內阻忽略不計;定值電阻R有兩種規格.阻值分別為300a和1000:滑動變阻器R有兩種規格.最大阻值分別為750a和3000Q,則R應選用阻值為Q的電阻,R應選用最大阻值為Q的滑動變阻器。(3)若電阻R和R2中有一個因損壞而阻值變為無窮大,利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻。圖(b)中的R/為保護電阻。虛線框內未畫出的
27、電路即為圖(a)虛線框內的電路。則圖中的d點應和接線柱(填“b”或"c")相連。判斷依據是:工目”U01X1Q0分析與解答:(1)使用a、b接線柱時,Iab=lg+Rl+R2=0.001+R1+R2=0.003,”("+叼)0.001X(1004FR使用a、c接線柱時,Iac=Ig+1=0.001+I=0.010,解得:R=15Q,R=35Q;嗅(+)LOOK(1升35)(2)改裝后電流表內阻:r=3%+%100+15+35-33"E二L5R0作為保護電阻,電流最大時,電路總電阻約為:R=r+R+R0。略二5000,R=R-r-R=50033150=31
28、7,貝U應R選300Q;-L-L5電路電流最小時:R滑二最小-Rd0UO5-500=2500a>750Q,則滑動變阻器應選擇3000Q的.(3)由圖示電路圖可知,圖中的d點與接線柱c相連時,閉合開關時,若電表指針偏轉,則損壞的電阻是R,若電表指針不動,則損壞的電阻是R;變式4某電阻額定電壓為3V(阻值大約為10Q).為測量其阻值,實驗室提供了下列可選用的器材:A:電流表Ai(量程300mA內阻約1);B:電流表A(量程0.6A,內阻約0.3);C:電壓表V(量程3.0V,內阻約3kQ);D:電壓表V2(量程5.0V,內阻約5kQ);E:滑動變阻器Ri(最大阻值為10Q);F:滑動變阻器R
29、2(最大阻值為1kQ);G:電源E(電動勢4V,內阻可忽略);H:電鍵、導線若干.(1)為了盡可能提高測量準確度,應選擇的器材為(只需添器材前面的字母即可):電流表,電壓表,滑動變阻器.(2)畫出該實驗電路圖.分析與解答:(1)根據歐姆定律,流過電阻的最大電流|=R=10=0.3A故電流表選A;電阻額定電壓為3V則電壓表選C即可;為了盡可能提高測量準確度,選擇滑動變阻分壓式接法,為了方便調節,滑動變阻器選小阻值白EEI,(2)R>R上即被測電阻為小電阻,選取電流表外接,題目要"求為了盡可能提高測量準確度,選擇滑動變阻分壓式.故電路圖如-產圖:變式5一個小燈泡的額定電壓為2.0V
30、,額定電流約為0.5A,選用下列實驗器材進行實驗,并利用實驗數據描繪和研究小燈泡的伏安特性曲線A.電源E:電動勢為3.0V,內阻不計;B.電壓表Vi:量程為03V,內阻約為1kQC.電壓表V量程為015V,內阻約為4kQD.電流表Ai:量程為03A,內阻約為0.1Q;E.電流表X:量程為00.6A,內阻約為0.6;F.滑動變阻器R:最大阻值為10,額定電流為0.5A;G.滑動變阻器R:最大阻值為15,額定電流為1.0A;H.滑動變阻器R:最大阻值為150,額定電流為1.0A;I.開關S,導線若干.實驗得到如下數據(I和U分別表示通過小燈泡的電流和加在小燈泡兩端的電壓)I/A0.000.120.
31、210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00實驗中電壓表應選用;電流表應選用;滑動變阻器應選用(請填寫選項前對應的字母)。請你不要改動已連接導線,在下面的實物連接圖中把還需要連接的導線補上.閉合開關前,應使變阻器滑片放在最(填“左”或“右”)端。在下面坐標中畫出小燈泡的U-I曲線。若將本題中的小燈泡接在電動勢是1.5V、內阻是1.0的電池兩端,則小燈泡的實際功率約為(保留兩位有效數字)。分析與解答:(1)燈泡額定電壓是2V,則電壓表選B;燈泡額定電流為0.5A,則電流表選E;為
32、方便實驗操作,t動變阻器應選F.(2)燈泡正常發光時電阻R-4,/6.67,250,I0.5Ra0.6R4RL>_R,則電流表采用外接法,由表中實驗數據可知,電壓與電流從零開始變化,則滑RRa動變阻器應采用分壓接法,電路圖如圖所示;閉合開關前,滑片應置于左端.(3)根據表中實驗數據,在坐標系中描出對應的點,然后作出燈泡的U-I圖象如圖所示.(4)電源的電動勢為1.5V,電流與路端電壓的關系式為:U=E-Ir=1.5-2I在上圖中作出電流與路端電壓的圖線,如圖所示;交點坐標即為小燈泡的實際電壓和電流,故功率為:P=UI=0.8X0.34=0.27W變式6在測定一節干電池的電動勢和內阻的實驗
33、中,提供的器材有A.電壓表量程為3V,內阻約為5kQB.電壓表量程為15V,內阻約為10kC.電流表量程為0.6A,內阻約為0.1QD.電流表量程為3A,內阻約為0.01aE.變阻器R為(20Q,3A)(1)為了較準確測量電池的電動勢和內阻,電壓表應該選(填A或B);電流表應該選(填C或D);實驗電路圖應該選圖(填“甲”或“乙”)。甲圖乙圖(2)該同學應用所選電路進行實驗時記錄了多組數據,并根據這些數據畫出了U-I圖線如圖所示。根據圖線求出電源的電動勢E=V,內阻r=Qo分析與解答:(1)一節干電池的電動勢為1.5V,故選電壓表A;由于電路中電流較小,故選用電流表C;為了避免電流表的電阻算到內
34、阻中,電流表內采用內接法,故選乙圖(2)U-I圖像的縱截距表示電源電動勢,故E1.48V;圖像的斜率表示內阻,故1.48 1.200.560.5變式7測量一個量程為1mA電流表G的內阻Rg,某實驗小組設計了如圖所示的實驗電路,實驗室可供選擇的器材有:A.待測電流表G(內阻約200a左右)B.電池組:電動勢約24V,內阻可忽略C.電池組:電動勢約6V,內阻可忽略D.滑動變阻器(025kQ)E.滑動變阻器(010kQ)F.電阻箱(0999.9Q,阻值最小改變量為0.1Q)G.電阻箱(099.9Q,阻值最小改變量為0.1Q)H.開關,導線若干(1)為了使測量更精確,電池組應選用,滑動變阻器應選用,電
35、阻箱應選用。(填器材前的字母)(2)正確連接好電路后,小組的實驗步驟如下,請將步驟補充完整:斷開S2、閉合S,調節R,使G表讀數為1mA保持不變,閉合S2,調節R0,使G表讀數為0.5mA讀出此時電阻箱R0的阻值,即為電流表內阻Rg的測量值。(3)按設計的實驗方法,電流表內阻的測量值R測和真實值R真相比,R測R真。(填“>”或“<”)分析與解答:(1)此實驗中要用半偏法來測量電流表的內阻,且要使得當保持R不變時,閉合S2,調節R),使G表讀數為0.5mA即電路的電路保持1mA不變,故要求滑動變阻器阻值越大誤差越小,則滑動變阻器選擇阻值較大的D;此時要求電源的電動勢約為33EIgR1
36、0251025V左右,故電源選B;電阻箱應該選擇與待測電流表阻值相當的F;(2)保持滑動變阻器阻值R不變,閉合S2,調節R0,使G表讀數為0.5mA(3)斷開卷、閉合S1,調節R,使G表讀數為1mA保持滑動變阻器阻值R不變,閉合調節K,使G表讀數為0.5mA此時由于電路的電阻變小,則電路的總電流大于1mA電阻箱上的電流大于0.5mA此時電阻箱的電阻小于電流計的電阻,即電流表內阻的測量值R測和真實值R真相比偏小。變式8如圖是測量阻值約幾十歐的未知電阻Rx的原理圖,圖中K是保護電阻(10Q),R是電阻箱(099.9Q),R是滑動變阻器,A1和A是電流表,E是電源(電動勢10V,內阻很小)在保證安全
37、和滿足需求的情況下,使測量范圍盡可能大實驗具體步驟如下:連接好電路,將滑動變阻器R調到最大;閉合S,從最大值開始調節電阻箱R,先調Ri為適當值,再調節滑動變阻器R,使Ai示數Ii=0.15A,記下此時電阻箱的阻值R和A的示數I2;重復步驟(2),再測量6組Ri和I2的值;將實驗測得的7組數據在坐標紙上描點,得到如圖2所示的圖象.根據實驗回答以下問題:(1)現有四只供選用的電流表A.電流表(03mA內阻為2.0Q)B.電流表(03mA內阻未知)C.電流表(00.3A,內阻為5.0Q)D.電流表(00.3A,內阻未知)Ai應選用.A2應選用(選填字母A、B、C、D(2)測得一組Ri和I2值后,調整
38、電阻箱Ri,使其阻值變小,要使A示數Ii=0.15A,應讓滑動變阻器R接入電路的阻值(選填“不變”、“變大”或“變小”)(3)根據以上實驗得出Rx=Q.(保留兩位有效數字)分析與解答:(i)根據實驗原理并聯部分電壓相等,可以得出IiRaiRRI2Ra2Rx,解得:Ri-RA2RxI2RaiR0,通過圖像斜率11可以求出未知電阻的阻值,斜率中的RA2必須知道,由于電流表A的示數為0.15A,所以選用量程為0.3A的電流表,只要知道電流大小即可,即選用D;根據Ri與I2的關系圖,可知A2的量成為0.3A,且必須要知道其電阻,所以選用C表;(2)調整電阻箱R,使其阻值變小,要使Ai示數Ii=0.15
39、A,則與其串聯的兩個電阻一個電流表的兩端電壓必須要減小,因此只有應讓滑動變阻器R接入電路的阻值變大,才能達到這樣的條件;(3)根據題目中已知描的點,平滑連接,遠離圖象的點舍去,如圖所示O軌050一口(K2OO.75)30fJA(4)根據歐姆定律,IlRaiRiRI2Ra2Rx,則有:RRA2-Rxl2RaiR0,而R與|2圖象的斜率為:k580241.7,得出I10.300.06RxkIiRa2241.70.15531.3變式9某同學要將一個電流表改裝為電壓表,他先需要精確測量待改裝電流表的內電阻。實驗中備用的器材有:A.待改裝電流表(量程0300dA,內阻約為100Q)B.標準電壓表(量程0
40、3V)C.電阻箱(阻值范圍0999.9Q)D.電阻箱(阻值范圍099999.9Q)E.電源(電動勢4V,有內阻)F.電源(電動勢12V,有內阻)G滑動變阻器(阻值范圍050Q,額定電流1.5A)H.開關兩個、導線若干如果采用如圖所示的電路測定電流表G的內電阻,并且要想得到較高的精確度。那么從以上備用的器材中,可變電阻R應選用,電源E應選用。(填選項前的字母符號)如果實驗時要進行的步驟有A.閉合S;B.閉合G;C.觀察R的阻值是否最大,如果不是,將R的阻值調至最大;D.調節R的阻值,使電流表指針偏轉到滿刻度;E.調節R2的阻值,使電流表指針偏轉到滿刻度的一半;F.記下R2的阻值。進行實驗的合理步
41、驟順序是(填字母代號)。如果在步驟F中所得R2的阻值為95.0,要將該電流表G改裝成量程為03V的電壓表,則需要與電流表聯一個阻值為Q的電阻。在測量電流表內阻的過程中,如果該同學將電阻R的阻值從300逐漸調小到0,則電阻R2上消耗的電功率P2隨電阻R的變化規律可能是圖中四個圖的。ABCD分析與解答:該實驗是利用半偏法測量電流表G的內阻,為減小實驗的誤差,提高實驗的精度,結合圖2,變阻箱接入電路R的電阻要比電流表G的內阻盡可能大,故R應選用D;為保持電流表能滿偏,應選用較大電動勢的電源,故電源選擇F;半偏法的實驗步驟是先閉合開關Si,調節電阻箱R,使電流表G達到滿偏,再閉合開關S2,調節電阻箱R2,使電流表G達到半偏,此時電阻箱的阻值和電流表G的內阻相等(但有系統誤差),當然,電阻箱接入電路前要調到最大;故合理的步驟是CADBEF電流表G改裝電壓表,應該串聯一個電阻,R三三一年阻值為牌,帶入計算可得R二打。5G;根據電路,可以寫出電阻鼻消耗的功率.二擰尺通為%為+(&+,)4+&)T,結合數學知識,應選擇d變式10某同學用電阻箱、多用電表、開關和
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