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20.某物理學習小組的同學在研究性學習過程中,用伏安法研究某電子元件R1(6V,2.5W)的伏安特性曲線,要求多次測量盡可能減小實驗誤差,備有下列器材:

A.直流電源(6V,內(nèi)阻不計)
B.電流表G(滿偏電流3mA,內(nèi)阻Rg=10Ω)
C.電流表A(0~0.6A,內(nèi)阻未知)
D.滑動變阻器R(0~20Ω,5A)
E.滑動變阻器R’(0~200Ω,1A)
F.定值電阻R0(阻值1990Ω)
G.開關與導線若干
(1)根據(jù)題目提供的實驗器材,請你設計出測量電子元件R1伏安特性曲線的電路原理圖(R1可用“”表示).(畫在如圖丙方框內(nèi))
(2)在實驗中,為了操作方便且能夠準確地進行測量,滑動變阻器應選用D.(填寫器材序號)
(3)將上述電子元件R1 和另一電子元件R2接入如圖所示的電路甲中,它們的伏安特性曲線分別如圖乙中oa、ob所示.電源的電動勢E=6.0V,內(nèi)阻忽略不計.調(diào)節(jié)滑動變阻器R3,使電子元件R1和R2消耗的電功率恰好相等,則此時電子元件R1的阻值為10Ω,R3接入電路的阻值為4Ω(結果保留兩位有效數(shù)字).

分析 (1)在該實驗中,滑動變阻器采用分壓接法,由于沒有電壓表,因此需要用已知內(nèi)阻的電流表G進行改裝,由此可畫出原理圖.
(2)在保證安全的前提下,為方便實驗操作,應選最大阻值較小的滑動變阻器.
(3)電子元件R1和R2消耗的電功率恰好相等,說明它們的電壓和電流相等,根據(jù)圖象求出此時流過R1和R2的電壓電流,從而求出R1的阻值,根據(jù)串并聯(lián)知識進一步求出滑動變阻器接入電路中的電阻值

解答 解:(1)描繪燈泡的伏安特性曲線,電壓與電流從零開始變化,滑動變阻器應采用分壓接法;由題意可知,沒有電壓表,需要用已知內(nèi)阻的電流表G與定值電阻R0串聯(lián)測電壓,燈泡電阻R=622.5=14.4Ω,
電壓表內(nèi)阻為10+1990=2000Ω,電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻,電流表應采用外接法,電路圖如圖所示

(2)為方便實驗操作,同時分壓接法時,要求用小電阻,故滑動變阻器應選D.
(2)(3)兩元件串聯(lián),流過它們的電流始圖相等,電子元件R1和R2消耗的電功率恰好相等,說明它們的電壓和電流相等,由圖乙可知,此時電阻兩端的電壓為U=2.5V,I=0.25A,
根據(jù)歐姆定律得:R1=2.50.25=10Ω
根據(jù)串并聯(lián)電路特點,可知,此時流過R3的電流為:I′=2I=0.5A,
兩端的電壓為:U′=E-U=6V-2.5V=3.5V
R3接入電阻的阻值為:R3=62×2.50.25=4.0Ω;
故答案為:(1)D;(2)如圖所示;(3)10;4.0

點評 本題考查實驗中的儀表選擇及接法的選擇;應注意滑動變阻器分壓及限流接法的區(qū)別及應用,同時還要學會結合圖象以及電路的串并聯(lián)進行數(shù)據(jù)處理.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,在豎直平面內(nèi)的直角坐標系xoy中,第Ⅳ象限內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場.一質量為m、電量為q的帶正電小球從x軸上的A點由靜止釋放,打在y軸上的B點.已知A點坐標為(2l,0),B點坐標為(0,-l).求:
(1)電場強度E
(2)若小球從距A點高度為l的C點由靜止釋放,則打在y軸上的坐標如何?這時速度大小方向如何?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,(a)為基本門電路中與門的電路符號,(b)為非門的輸入輸出真值表.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.O點為一列向右傳播的簡諧波的波源,如圖為t=0時刻的波形,且此時波正好傳播到A點.在t=5s時距x=36m的B正好第一次到達波峰.
(1)求此波傳播的速度;
(2)若t=0時刻也恰好有一與該波同樣振幅和頻率的簡諧波從x=96cm的P點開始起振且起振方向向上速度大小為vm.求t=17秒時B點的縱坐標和此時的振動速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.實際電流表有內(nèi)阻,可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián).測量實際電流表G1內(nèi)阻r1的電路如圖所示.供選擇的儀器如下:
①待測電流表G1(0~5mA,內(nèi)阻約300Ω);
②電流表G2(0~10mA,內(nèi)阻約100Ω);
③定值電阻R1(300Ω);
④定值電阻R2(10Ω);
⑤滑動變阻器R3(0~1000Ω);
⑥滑動變阻器R4(0~20Ω);
⑦干電池(1.5V);
⑧電鍵S及導線若干.
(1)定值電阻應選③,滑動變阻器應選⑥.(在空格內(nèi)填寫序號)
(2)用連線連接實物圖.
(3)補全實驗步驟:
①按電路圖連接電路,將滑動觸頭移至最左端(填“左”或“右”);
②閉合電鍵S,移動滑動觸頭至某一位置,記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2;
③多次移動滑動觸頭,記錄相應的G1、G2讀數(shù)I1、I2;
④以I2為縱坐標,I1為橫坐標,作出相應圖線,如圖所示.
(4)根據(jù)I2-I1圖線的斜率k及定值電阻,寫出待測電流表內(nèi)阻的表達式r1=(K-1)R1

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.一個質量為1kg的物體在水平恒力F作用下沿水平面運動,一段時間后撤去F,該物體運動的v-t圖象,如圖所示,(g=10m/s2),則下列說法正確的是( �。�
A.物體2s末距離出發(fā)點最遠B.拉力F的方向與初速度方向相反
C.拉力在1s末撤去的D.摩擦力大小為10N

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.某同學利用打點計時器測量小車做勻變速直線運動的加速度.
(1)電磁打點計時器是一種使用交流(選填“交流”或“直流”)電源的計時儀器,它的工作電壓是4~6V,當電源的頻率為50Hz時,它每隔0.02s打一次點.
(2)使用打點計時器時,接通電源與讓紙帶隨小車開始運動這兩個操作過程的操作順序應該是A
A.先接通電源,后釋放紙帶
B.先釋放紙帶,后接通電源
C.釋放紙帶的同時接通電源
D.哪個先,哪個后都可以
(3)實驗中該同學從打出的若干紙帶中選取一條紙帶,如圖所示,紙帶上按時間順序取A、B、C、D四個計數(shù)點,每兩個點之間還有四個點未畫出,用尺子測得相鄰各點間的距離為x1=3.62cm,x2=4.75cm,x3=5.88cm.
根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)可以判斷小車在做勻加速直線運動,理由是等時間內(nèi)相鄰位移差值相等(請用文字描述);在計數(shù)點C所代表的時刻,紙帶運動的瞬時速度是0.53m/s,小車的加速度是1.13m/s2(以上兩空小數(shù)點后保留兩位數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.在以下各種說法中,正確的是 ( �。�
A.做簡諧運動的質點,其振動能量與振幅無關
B.兩個相鄰的、在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質點之間的距離為一個波長
C.兩列頻率相同的聲波在空氣中發(fā)生干涉時,振動加強質點的位移一定大于振動減弱質點的位移
D.若波源向觀察者靠近,則波源發(fā)出的波的頻率變大
E.泊松亮斑說明光具有衍射現(xiàn)象,小孔成像說明光不具有衍射現(xiàn)象
F.電磁波的傳播不需要介質,聲波的傳播一定需要介質
G.非均勻變化的電場能產(chǎn)生變化的磁場,反之,變化的磁場一定產(chǎn)生非均勻變化的電場
H.真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,與光源的運動和觀察者的運動無關.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.交警在十字路口發(fā)現(xiàn)一輛轎車闖紅燈通行,通過測速儀發(fā)現(xiàn)轎車的速度為20m/s,立即發(fā)動警車追擊攔截,已知警車的加速度大小5m/s2,能達到的最大速度為30m/s,假設轎車做勻速直線運動,且兩車從同一地點同時出發(fā),求:
(1)警車出發(fā)多長時間,兩車相距最遠?
(2)警車追上轎車時向前行駛的距離是多少?

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