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    10．一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘小灯泡的伏安特性曲线
    A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计
    B．电压表V1：量程为0～3V，内阻约为1kΩ
    C．电压表V2：量程为0～15V，内阻约为4kΩ
    D．电流表A1：量程为0～3A，内阻约为0.1Ω
    E．电流表A2：量程为0～0.6A，内阻约为0.6Ω
    F．滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω，额定电流为1.0A
    G．滑动变阻器R2：最大阻值为150Ω，额定电流为1.0A
    H．开关S，导线若干

    （1）实验中使用的电压表应选用B；电流表应选用E；滑动变阻器应选用F（请填写选项前对应的字母）
    （2）实验中某同学连接实验电路如图1所示，请不要改动已连接的导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上．
    （3）根据实验中测得的电压表和电流表数据，已在图2坐标纸上做出小灯泡的U-I图线．请简述该图线不是直线的主要原因：灯泡电阻随温度的升高而增大
    （4）若将实验中的小灯泡接在电动势为1.5V、内阻为1.5Ω的电源两端，则小灯泡的实际功率约为0.36W（保留两位有效数字）．

    分析 （1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡正常发光时的电流选择电流表，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器．
    （2）电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，根据灯泡电阻与电表内阻关系确定电流表接法，然后连接实物电路图；闭合开关前，分压电路分得的电压应为零．
    （3）根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点，然后作出U-I图象．
    （4）在同一坐标系中作出电池的U-I图象，两图象的交点坐标值是灯泡的电压与电流值，由P=UI求出灯泡的实际功率．

    解答 解：（1）灯泡额定电压是2V，则电压表选B；灯泡额定电流为0.5A，则电流表选E；为方便实验操作，滑动变阻器应选F．
    （2）灯泡正常发光时电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2}{0.5}$=4Ω，$\frac{R}{{R}_{A}}$=$\frac{4}{0.6}$≈6.67，$\frac{{R}_{V}}{R}$=$\frac{1000}{4}$=250，$\frac{{R}_{V}}{R}$＞$\frac{R}{{R}_{A}}$，则电流表采用外接法，
    由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示；
    （3）因灯泡电阻随温度的升高而增大，故图象的斜率越来越大，所以图象发生了弯曲；
    （4）电源的电动势为1.5V，电流与路端电压的关系式为：U=E-Ir=1.5-1.5I
    在上图中作出电流与路端电压的图线，如图所示；交点坐标即为小灯泡的实际电压和电流，
    故功率为：P=UI=0.95×0.38=0.36W．
    故答案为：（1）B、E、F；（2）电路图如图所示；（3）灯泡电阻随温度的升高而增大；（4）0.36．

    点评 本题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线实验；解题的关键是要先画出小灯泡的伏安特性曲线和电源的路端电压与电流关系图线，根据交点得到电源的实际输出电压，再计算电功率．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．如图甲所示的螺线管，匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2．方向向右穿过螺线管的匀强磁场的磁惑应强度按图乙所示规律变化．
    （1）2s内穿过线圈的磁通量的变化量是多少？
    （2）磁通量的平均变化率多大？
    （3）线圈中感应电动势大小为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽（滑槽末端与桌面相切），B是质量为m 的滑块（可视为质点）．第一次实验，如图（a）所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h，M距离地面的高度H，M与P间的水平距离x1．第二次实验，如图（b）所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P′点，测出滑槽末端与桌面右端M的距离L、M与P′间的水平距离x2．

    ①在第二次实验中，滑块在滑槽末端时的速度大小为${x}_{1}\sqrt{\frac{g}{2H}}$．（用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g）．
    ②通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数?，下列能引起实验误差的
    是：BCD
    A．h的测量           B．H的测量            C．L的测量        D．x2的测量
    ③若实验中测得h=15cm、H=25cm、x1=30cm、L=10cm、x2=20cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数?=0.5．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．某实验小组要测量某圆柱形金属元件的电阻率．

    （1）小组成员先用游标卡尺测量元件的直径，如图1所示，则示数为1.14cm；
    （2）再用多用电表粗测其电阻值，选用挡位为“×1Ω”如图2所示，则被测元件的电阻为24Ω；
    （3）为精确测量该元件的电阻，实验室提供如下器材：
    A．直流毫安表A1（量程0～50mA，内阻约50Ω）
    B．直流毫安表A2（量程0～150mA，内阻约为20Ω）
    C．直流电压表V1（量程0～3V，内阻约5kΩ）
    D．直流电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）
    E．直流电源（输出电压4V，内阻不计）
    F．滑动变阻器R（阻值范围0～10Ω）
    G．开关一个、导线若干
    根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选B，直流电压表应选C；（填器材前面的序号）
    （4）要使实验测量的电压和电流的变化范围尽可能大一些，请图3中设计实验电路，并完善好图4实物连接．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．某实验小组为了精确测量电阻Rx（约300Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：
    电源E：电动势3.0V，内阻不计；
    电流表A1：量程0-10mA，内阻r1约50Ω；
    电流表A2：量程0-500μA，内阻r2为1000Ω；
    滑动变阻器R1：最大阻值20Ω，额定电流2A；
    定值电阻R2=50000Ω；定值电阻R3=5000Ω；电键S及导线若干．
    （1）实验中将电流表A2（选填“A1”或“A2”）串联定值电阻R3（选填“R2”或“R3”）改装成一个量程为3.0V的电压表．
    （2）如图所示为测量电阻Rx的甲、乙两种电路设计方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图甲（选填“甲”或“乙”）．
    （3）若所选测量电路中电流表的读数I=6.3mA，改装后的电压表读数U=1.80V．根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻Rx=300Ω．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．回旋加速器是高能物理中的重要仪器，现简化如图，D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．匀强磁场与盒面垂直，磁感应强度大小可变，最大值为Bm． A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速器中被加速．狭缝中交变电压大小为U，周期可调，最小周期为Tm．加速过程中不考虑相对论效应和重力作用，则该粒子获得的最大动能可能为（　　）
    A．$m{q^2}B_m^2{R^2}$B．$\frac{{2m{π^2}{R^2}}}{T_m^2}$C．$\frac{{{q^2}B_m^2{R^2}}}{m}$D．$\frac{{{π^2}{R^2}}}{2mT_m^2}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．如图1所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着A、B两个物块，其质量分别为m1=1kg、m2=1kg，B物块用长L=0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计，细线能承受的最大拉力Tm=8N，A、B间的动摩擦因数μ1=0.4，B与转盘间的动摩擦因数μ2=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零，当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F，取g=10m/s2，则
    （1）求A物块能随转盘做匀速转动的最大角速度；
    （2）随着转盘角速度增加，细线中刚好产生张力时转盘的角速度多大？
    （3）试通过计算写出传感器读数F能随转盘角速度ω变化的函数关系式，并在如图2坐标系中作出F=ω2图象．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．足够长的水平传送带以恒定速度v匀速运动．某时刻一个质量为m的小物块以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同．在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，屏物块与传送带因摩擦产生的热量为Q，则下列的判断中正确的是（　　）
    A．W=0，Q=mv2B．W=0，Q=2mv2C．W=$\frac{1}{2}$mv2，Q=mv2D．W=mv2，Q=2mv2

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．如图所示，a图中变压器为理想变压器，其原线圈接在u=12$\sqrt{2}$sinl00πt（v）的交流电源上，副线圈与阻值R1=2Ω的电阻接成闭合电路，电流表为理想电流表．b图中阻值为R2=32Ω，的电阻直接接到u=12$\sqrt{2}$sinl00πt的交流电源上，结果电阻R1与R2消耗的电功率相等，则（　　）
    A．通过电阻R1的交流电流的频率为0.02Hz
    B．电阻R1消耗的电功率为9W
    C．电流表的示数为6A
    D．变压器原、副线圈匝数比为4：1

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