某同学要研究一小灯泡L(3.6V,0.30A)的伏安特性。所-优题课

题文

某同学要研究一小灯泡 $L (3.6 V, 0.30 A)$ 的伏安特性。所用器材有：电流表 $A_{1}$ （量程 $200 mA$ ，内阻 $R_{g 1} = 10.0 Ω)$ 、电流表 $A_{2}$ （量程 $500 mA$ ，内阻 $R_{g 2} = 1.0 Ω)$ 、定值电阻 $R_{0}$ （阻值 $R_{0} = 10.0 Ω)$ 、滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值 $10 Ω)$ 、电源 $E$ （电动势 $4.5 V$ ，内阻很小）、开关 $S$ 和若干导线。该同学设计的电路如图（a）所示。

（1）根据图（a），在图（b）的实物图中画出连线。

（2）若 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 分别为流过电流表 $A_{1}$ 和 $A_{2}$ 的电流，利用 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 、 $R_{g 1}$ 和 $R_{0}$ 写出：小灯泡两端的电压 $U =$ 　　，流过小灯泡的电流 $I =$ 　　。为保证小灯泡的安全， $I_{1}$ 不能超过　　 $mA$ 。

（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片的位置并读取相应的 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ ．所得实验数据在表中给出。

$I_{1} / mA$	32	55	85	125	144	173
$I_{2} / mA$	171	229	299	379	424	470

根据实验数据可算得，当 $I_{1} = 173 mA$ 时，灯丝电阻 $R =$ 　　 $Ω$ （保留1位小数）。

（4）如果用另一个电阻替代定值电阻 $R_{0}$ ，其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于　　 $Ω$ （保留1位小数）。

科目物理题型实验题难度中等

知识点：描绘小电珠的伏安特性曲线

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某同学设计了一个如图所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3V）、电流表（量程0.6A，内阻小于1）、电阻箱（0～99.99）、滑动变阻器（0～10）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。

（1）该同学按图连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20。试分析该测量产生误差的原因是_________________________________________。
（2）简要写出利用如图所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：
①______________________________________________________________
②______________________________________________________________。
（3）图是由实验数据绘出的图象，由此求出待测干电池组的电动势E="____" ____V、内阻r＝____ 。（计算结果保留三位有效数字）

某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：
a．安装好实验器材。
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示。
c．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S₁、S₂、S₃……S₆。
d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。
e．分别计算出S₁、S₂、S₃……S₆与对应时间的比值。
f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出—t图线。
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

①实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有和。（填选项代号）

A．电压合适的50 Hz交流电源	B．电压可调的直流电源	C．刻度尺
D．秒表 E．天平 F．重锤

②将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则
S₂＝cm，S₅＝cm。
③该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出—t图。
④根据—t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v₀＝m/s；它在斜面上运动的加速度a＝m/s²。

如图所示为某同学为测量重力加速度设计的实验装置，通电的小型电磁铁吸着小钢球，通过断电可以让小钢球自由下落通过下方的一个光电门，光电门连接的计时器（未画出）可以记录直径为d=6.35mm的小钢球通过光电门所用的时间△t，通过旁边直立的刻度尺（未画出）可以测出小钢球从释放到通过光电门下落的高度h。
、
（1）根据小钢球的直径d，下落的高度h及通过光电门的时间△t，可以算出重力加速度为________（用字母表示）
（2）为了减小误差，该同学通过多次改变光电门的位置，测出多个小球通过光电门的时间△t，作出~h图象，测出图象的斜率k=4.8×10⁵m^-1s^-2，则重力加速度为__9.7__m/s²（结果保留两位有效数字）
（3）若另一同学用落体法测重力加速度，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。闪光频率为f，由于照片中有一个小球的像模糊，因此他测出了图中1、5两球心及2、6两球心间的距离x₁、x₂，若照片中的小球直径只有实际小球直径的八分之一，由此求得重力加速度为_______2（x₂ -x₁）f²______。

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，渗透了研究问题的多种科学方法：

① 实验环境的等效法：平衡摩擦力法；
② 实验条件设计的科学方法：_________控制变量法________；
③ 实验原理的简化：_______近似法______，即当小车质量M_车>> m_沙时，细绳对小车的拉力大小近似等于砂及桶的总重力m_沙g；
④ 实验数据处理的科学方法：_____图象法_____；
⑤ 由a~M_车图象转化为a~图象，所用的科学方法：______化曲为直法_______。（选填：“图象法“、“化曲为直法”、“控制变量法”或“近似法”）

某同学用如图所示的实验装置来探究求合力的方法．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．

（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.
（2）下列不必要的实验要求是________．（请填写选项前对应的字母）

A．应测量重物M所受的重力

B．弹簧测力计应在使用前校零

C．拉线方向应与木板平面平行

D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置

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