小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5V,最大电流不超过0.55A)的伏安特性曲线,在实验室找到了下列实验器材:
A.电压表(量程是3V,内阻是6kΩ的伏特表)
B.电压表(量程是15V,内阻是30kΩ的伏特表)
C.电流表(量程是0.6A,内阻是0.5Ω的安培表)
D.电流表(量程是3A,内阻是0.1Ω的安培表)
F.滑动变阻器(阻值范围0~5Ω),额定电流为0.6A
G.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω),额定电流为0.6A
直流电源(电动势E=3V,内阻不计)
开关、导线若干。
该同学设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据(I和U分别表示电学元件上的电流和电压)。
I/A |
0 |
0.12 |
0.21 |
0.29 |
0.34 |
0.38 |
0.42 |
0.45 |
0.47 |
0.49 |
0.50 |
U/V |
0 |
0.20 |
0.40 |
0.60 |
0.80 |
1.00 |
1.20 |
1.40 |
1.60 |
1.80 |
2.00 |
①为提高实验结果的准确程度,电流表选 ;电压表选 ;滑动变阻器选 。(以上均填写器材代号)
②请在上面的方框中画出实验电路图;
③在图(a)中描出该电学元件的伏安特性曲线;
④据图(a)中描出的伏安特性曲线可知,该电学元件的电阻随温度而变化的情况为: ;
⑤把本题中的电学元件接到图(b)所示电路中,若电源电动势E=2.0V,内阻不计,定值电阻R=5Ω,则此时该电学元件的功率是_______W。
某同学为了探究老师课上讲的自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图1所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象.
(1)你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是
A.线圈电阻偏大
B.小灯泡电阻偏大
C.电源的内阻偏大
D.线圈的自感系数偏大
(2)t1时刻断开开关,断开开关前后流经小灯泡的电流i随时间t变化的图象是图2中的 .
某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:
电压表:V1(量程3V,内阻Rv1=10kΩ)
电压表:V2(量程15V,内阻Rv2=50kΩ)
电流表:G(量程3mA,内阻Rg=100Ω)
电流表:A(量程3A,内阻约为0.5Ω)
滑动变阻器:R1(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)R2(阻值范围0~1000Ω,额定电流1A)
定值电阻:R3=0.5Ω R4=10Ω
①为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 (填写器材的符号).
该同学发现所给的两个电流表的量程均不符合要求,他将电流表G进行改装,电流表G应与定值电阻 并联,改装后的电流表对应的量程是 A.
②在如图所示的虚线框内,画出该同学实验连线时依据的实验原理图.
③电流表G改装后其表盘没有来得及重新刻度,该同学利用上述实验原理测得数据,以电流表G的读数为横坐标,以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E= V (结果保留三位有效数字),电源的内阻r= Ω (结果保留两位有效数字).
用螺旋测微器测量一根电阻丝的直径,测量结果如图甲,其读数为 mm.用游标为50分度的卡尺测量某圆筒的内径,则该游标卡尺的标尺每一小格的长度为 mm,测量结果如图乙所示,此工件的直径为 cm.
某同学用多用电表的欧姆档来测量电压表的内阻,如图甲所示.先将选择开关旋至倍率“×100”档,红、黑表笔短接调零后进行测量,红表笔应接电压表的 接线柱(选填“+”或“﹣”),测量结果如图乙所示,电压表的电阻为 Ω.
该同学要测量一节干电池的电动势和内阻,有以下器材可供选择:
A.电流表(0~0.6A~3A)
B.电压表(0~3V)
C.滑动变阻器R(0~15Ω,5A)
D.滑动变阻器R′(0~50Ω,1A)
E.定值电阻R0为 1Ω
F.开关S及导线若干
本次实验的原理图如图丙,则滑动变阻器应选 (填器材前的字母序号).
按照原理图连接好线路后进行测量,测得数据如下表所示.
待测量 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
I/A |
0.11 |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
U/V |
1.37 |
1.35 |
1.33 |
1.32 |
1.29 |
由上表数据可看出,电压表示数变化不明显,试分析引起情况的原因是 .现将上述器材的连线略加改动就可使电压表的示数变化更明显,请在图丁中按改动后的原理图完成连线.
如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德(G•Atwood 1746﹣1807)创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示.
(1)实验时,该同学进行了如下操作:
①将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态,测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h.
②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为△t.
③利用螺旋测微器测出挡光片的宽度d如丙图所示,则d= mm,计算有关物理量,验证机械能守恒.
(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为 (已知重力加速度为g)
(3)引起该实验系统误差的原因有 (写一条即可).
(4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系呢?a随m增大会趋于一个什么值?请你帮该同学解决:
①写出a与m之间的关系式: (还要用到M和g);
②a的值会趋于 .