(2011?廈門模擬)(1)在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時,先將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上帶有繩套的兩根細繩;先后兩次拉伸橡皮條,一次是用兩個彈簧測力計通過兩細繩互成角度地拉橡皮條,另一次是用一個彈簧測力計通過細繩拉橡皮條.
①實驗操作中,下列說法正確的是
AB
AB

A.彈簧測力計、細繩、橡皮條都應(yīng)貼近木板且與木板平行;
B.拉橡皮條的細繩要長些,標(biāo)記同一細繩方向的兩點要遠些;
C.拉力F1和F2的夾角越大越好;
D.先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程,然后只需調(diào)節(jié)另一個彈簧測力計拉力的大小和方向,把橡皮條另一端拉到O點.
②實驗中,要求先后兩次力的作用效果相同,指的是
D
D

A.用兩個彈簧測力計拉力F1和F2的大小之和等于一個彈簧測力計拉力的大小;
B.橡皮條沿同一方向伸長;
C.橡皮條伸長到同一長度;
D.橡皮條沿同一方向伸長到同一長度.
(2)熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器(PTC)和負溫度系數(shù)電阻器(NTC).正溫度系數(shù)電阻器(PTC)在溫度升高時電阻值越大,負溫度系數(shù)電阻器(NTC)在溫度升高時電阻值越小,熱敏電阻的這種特性,常常應(yīng)用在控制電路中.某實驗小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx(常溫下阻值約為10.0Ω)的電流隨其兩端電壓變化的特點.
A.電流表A1(量程100mA,內(nèi)阻約1Ω)  
B.電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻約0.3Ω)
C.電壓表V1(量程3.0V,內(nèi)阻約3kΩ)   
D.電壓表V2(量程15.0V,內(nèi)阻約10kΩ)
E.滑動變阻器R(最大阻值為10Ω)      
F.滑動變阻器R′(最大阻值為500Ω)
G.電源E(電動勢15V,內(nèi)阻忽略)      
H.電鍵、導(dǎo)線若干
①實驗中改變滑動變阻器滑片的位置,使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大,請在所提供的器材中選擇必需的器材,應(yīng)選擇的器材為電流表
B
B
;電壓表
D
D
;滑動變阻器
E
E
.(只需填寫器材前面的字母即可)
②請在所提供的器材中選擇必需的器材,在如圖1所示的虛線框內(nèi)畫出該小組設(shè)計的電路圖.

③該小組測出熱敏電阻R1的U一I圖線如圖2曲線Ⅰ所示.請分析說明該熱敏電阻是
PTC
PTC
熱敏電阻(填PTC或NTC).
④該小組又通過查閱資料得出了熱敏電阻R2的U一I圖線如圖2曲線Ⅱ所示.然后又將熱敏電阻R1、R2分別與電池組連成如圖3所示電路.測得通過R1和R2的電流分別為0.30A和0.60A,則電池組的電動勢為
10
10
V,內(nèi)阻為
6.7
6.7
Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
分析:(1)本實驗采用“等效法”,即要求兩次拉橡皮筋的效果相同,對于兩彈簧拉力大小以及夾角大小沒有具體要求,只要便于作圖以及減小誤差即可;因此在實驗中盡量減小力的測量及作圖中出現(xiàn)的誤差;
(2)①根據(jù)電源電動勢選擇電壓表,根據(jù)電路電流選擇電流表,在保證安全的前提下,應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器.
②電壓與電流從零開始變化,滑動變阻器采用分壓接法,根據(jù)電阻與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表的接法,作出實驗電路圖.
③由圖象根據(jù)歐姆定律判斷元件電阻隨電壓(溫度)如何變化,然后確定元件類型.
④由圖象求出電流所對應(yīng)的電壓,然后由閉合電路的歐姆定律列方程,求出電源電動勢與內(nèi)阻.
解答:解:(1)①A、彈簧測力計、細繩、橡皮條都應(yīng)貼近木板且與木板平行.故A正確.
B、拉橡皮條的細繩要長些,標(biāo)記同一細繩方向的兩點要遠些,可以減小測量的誤差.故B正確.
C、拉力F1和F2的夾角不是越大越好,適當(dāng)大一些即行.故C錯誤.
D、實驗中,彈簧的讀數(shù)大小適當(dāng),便于做平行四邊形即可,并非要求一定達到最大量程.故D錯誤.故選AB.
②該實驗采用了“等效替代”的原理,即合力與分力的關(guān)系是等效的,要求兩次拉橡皮筋時的形變量和方向是等效的.
則橡皮筋沿同一方向拉長到同一長度.故D正確,A、B、C錯誤.故選D.
(2)①電源電動勢為15V,電壓表應(yīng)選D、電壓表V2(量程15.0V,內(nèi)阻約10kΩ),常溫下電阻為10Ω,電路最大電流可達1.5A,
則電流表應(yīng)選擇量程大的,因此電流表應(yīng)選:B、電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻約0.3Ω);兩滑動變阻器都能保證電路安全,
為方便實驗操作,應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器,因此滑動變阻器應(yīng)選:E、滑動變阻器R(最大阻值為10Ω).
②電壓與電流從零開始變化,滑動變阻器采用分壓接法;
R
RA
=
10Ω
0.3Ω
≈33.3,
RV
R
=
10000Ω
10Ω
=1000,
RV
R
R
RA

則電流表應(yīng)采用外界法,實驗電路圖如圖所示.
③測出熱敏電阻R1的U一I圖線如圖2曲線Ⅰ所示,由圖2Ⅰ所示圖線可知,隨電壓增大,通過元件的電流增大,
它的實際功率P=UI增大,溫度升高,根據(jù)圖線由歐姆定律得,隨溫度升高(電壓變大)元件的電阻變大,則該熱敏電阻是PTC熱敏電阻.
④由圖2所示圖象可知,電流為I1=0.30A時,U1=8V,I2=0.60A時,U2=6V,
設(shè)電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,由閉合電路歐姆定律得,E=Ir+U,
則E=0.30×r+8,E=0.60×r+6,
解得:E=10V(9.6~10.4V均正確),r≈6.7Ω(6~8Ω均正確),
故答案為:(1)①AB;②D;(2)①B;D;E;②如圖所示;③PTC④10;6.7.
點評:(1)主要考查驗證力的平行四邊形定則的誤差分析及數(shù)據(jù)的處理,應(yīng)通過實驗原理及數(shù)據(jù)的處理方法去思考減少實驗誤差的方法;熟練應(yīng)用平行四邊形定則解決有關(guān)問題.
(2)確定滑動變阻器與電流表的接法是正確設(shè)計實驗電路的關(guān)鍵.
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