某实验小组探究一种热敏元件的电阻随温度变化的特性．现有器材：-优题课

某实验小组探究一种热敏元件的电阻随温度变化的特性．现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定并且可读出其大小)、电压表、待测元件、保温容器、温度计、开关和导线等．
(1)若用上述器材测量该元件的阻值随温度变化的特性，请你用笔连线画出实物连接图．

(2)实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，记录________和________，断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据．
(3)实验小组测得该元件在不同温度下的阻值．并据此绘得R－t关系图线如图所示，请根据图线写出该元件的R－t关系式：R＝________.

(4)由以上方法测得的电阻值比它的真实值偏________．
(5)如果实验室提供的恒定电流源的输出电流为65 mA，但没有合适的电压表，测量热敏元件上的电压应选用的器材为________．(填序号)
A．电压表V₁：量程3 V、内阻3 kΩ，定值电阻R₁＝6 kΩ
B．电压表V₂：量程5 V、内阻5 kΩ，定值电阻R₂＝10 kΩ
C．电压表V₃：量程10 V、内阻10 kΩ，定值电阻R₃＝1 kΩ

科目物理题型实验题难度中等

在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量—金属丝的电阻。

（1）该同学先用欧姆表“ $\times 1$ ”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是_______ $Ω$ 。

（2）除电源（电动势 $3.0 V$ ，内阻不计）、电压表（量程 $0 ~ 3 V$ ，内阻约 $3 k Ω$ ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：

A. 电流表（量程 $0 ~ 0.6 A$ ，内阻约 $0.1 Ω$ ）

B．电流表（量程 $0 ~ 3.0 A$ ，内阻约 $0 . 02 Ω$ ）

C．滑动变阻器（最大阻值 $10 Ω$ ，额定电流 $2 A$ ）

D．滑动变阻器（最大阻值 $1 k Ω$ ，额定电流 $0.5 A$ ）

为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用_______。（选填实验器材前对应的字母）

（3）该同学测量金属丝两端的电压 $U$ 和通过金属丝的电流 $I$ ，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图2所示。请作出该金属丝的 $U - I$ 图线_____，根据图线得出该金属丝电阻 $R =$ ________ $Ω$ （结果保留小数点后两位）。

（4）用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图4所示，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。（）

物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：

（1）实验仪器。用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图1所示。则该金属管的内径为_______mm。

（2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如图2所示，B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打C点时，纸带运动的速度 $v_{C} =$ ________ $m / s$ （结果保留小数点后两位）。

（3）实验原理。图3为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多。请分析说明这个要求的理由。

某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。

（1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔______，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“ $0 Ω$ ”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而__________。

（2）再按图连接好电路进行测量。

①闭合开关S前，将滑动变阻器 $R_{1}$ 的滑片滑到_______端（选填“a”或“b”）。

将温控室的温度设置为T，电阻箱 $R_{0}$ 调为某一阻值 $R_{01}$ 。闭合开关S，调节滑动变阻器 $R_{1}$ ，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和 $R_{01}$ 。断开开关S。

再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节 $R_{0}$ 和 $R_{1}$ ，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值 $R_{02}$ 。断开开关S。

②实验中记录的阻值 $R_{01}$ _____ $R_{02}$ （选填“大于”、“小于”或“等于”）。此时热敏电阻阻值 $R_{T} =$ _____。

某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为200g的钢球（直径略小于玻璃管内径）逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数 $L_{0}$ ，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。

n	1	2	3	4	5	6
$L_{n} / cm$	8.04	10.03	12.05	14.07	16.11	18.09

（1）利用 $Δ L_{i} = L_{i + 3} - L_{i} (i = 1, 2, 3)$ 计算弹簧的压缩量： $Δ L_{1} = 6.03 cm$ ， $Δ L_{2} = 6.08 cm$ ， $Δ L_{3} =$ ______cm，压缩量的平均值 $\overset{̅}{ΔL} = \frac{Δ L_{1} + Δ L_{2} + Δ L_{3}}{3} =$ ______cm；

（2）上述 $\overset{̅}{ΔL}$ 是管中增加______个钢球时产生的弹簧平均压缩量；

（3）忽略摩擦，重力加速度g取 $9.80 m / s^{2}$ ，该弹簧的劲度系数为______ $N / m$ 。（结果保留3位有效数字）

为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示的气垫导轨装置（包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计）进行实验。此外可使用的实验器材还有：天平、游标卡尺、刻度尺。

（1）某同学设计了如下的实验步骤，其中不必要的步骤是___________；

①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字毫秒计；

②用天平测量滑块和遮光条的总质量m；

③用游标卡尺测量遮光条的宽度d；

④通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l；

⑤调整好气垫导轨的倾斜状态；

⑥将滑块从光电门Ⅰ左侧某处，由静止开始释放，从数字毫秒计读出滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间 $Δ t_{1}$ 、 $Δ t_{2}$ ；

⑦用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面高度 $h_{1}$ 、 $h_{2}$ ；

⑧改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤⑤⑥⑦，完成多次测量。

（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图所示，则 $d =$ ___________ $mm$ ；某次实验中，测得 $Δ t_{1} = 11.60 ms$ ，则滑块通过光电门Ⅰ的瞬时速度 $v_{1} =$ ___________ $m/s$ （保留3位有效数字）；

（3）在误差允许范围内，若 $h_{1} - h_{2} =$ ___________（用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为g），则认为滑块下滑过程中机械能守恒；

（4）写出两点产生误差的主要原因：___________。