【題目】某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性.所使用的器材有:小燈泡L(額定電壓3.8 V,額定電流0.32 A);電壓表(量程 3 V,內(nèi)阻 3 kΩ);電流表 (量程0.5 A,內(nèi)阻 0.5 Ω);固定電阻R0(阻值1 000 Ω);滑動(dòng)變阻器R(阻值09.0 Ω);電源E(電動(dòng)勢5 V,內(nèi)阻不計(jì));開關(guān)S;導(dǎo)線若干.

(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量,畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖_____

(2)實(shí)驗(yàn)測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示.

(a)           圖(b)

由實(shí)驗(yàn)曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻 ________(增大、不變減小”),燈絲的電阻率 ________(增大、不變減小”)

(3)用另一電源E0(電動(dòng)勢4 V,內(nèi)阻1.00 Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實(shí)際功率.閉合開關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi),小燈泡的最小功率為 ________W,最大功率為 ________W(結(jié)果均保留2位小數(shù))

【答案】實(shí)驗(yàn)電路原理如圖所示. 增大 增大 0.39 1.17

【解析】

(1)[1]小燈泡的電壓要求從0開始調(diào)節(jié),滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,小燈泡的額定電壓超出電壓表的量程,需與R0串聯(lián)后接入電路.電路圖如圖所示:

(2)[2][3]I-U圖象中隨著電流的增大,圖線的斜率變小,小燈泡的電阻增大.根據(jù)電阻定律:,得燈絲的電阻率增大.

(3)[4][5]當(dāng)R0時(shí),電源路端電壓與電流的關(guān)系圖象如圖線甲所示.此時(shí)小燈泡功率有最大值;當(dāng)R9 Ω時(shí),將R看作電源內(nèi)阻,則等效電源內(nèi)阻為10 Ω,其路端電壓與電流的關(guān)系圖象如圖線乙所示:

此時(shí)小燈泡功率有最小值.取圖線甲與小燈泡伏安特性曲線交點(diǎn):U13.66 V,I10.319 A,小燈泡的最大功率:

P1U1I1≈1.17 W;

取圖線乙與小燈泡伏安特性曲線交點(diǎn):U21.77 V,I20.222 A,

小燈泡的最小功率:

P2U2I2≈0.39W。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】某人以一定的速率垂直河岸將船向?qū)Π秳澣ィ?dāng)水流勻速時(shí),關(guān)于它過河需時(shí)間,發(fā)生的位移與水速的關(guān)系是:()

A.水速小時(shí),位移小,時(shí)間不變

B.水速大時(shí),位移大,時(shí)間長

C.水速大時(shí),位移大,時(shí)間不變

D.位移,時(shí)間與水速無關(guān)

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【題目】用如圖甲所示的電路研究光電效應(yīng),圖乙縱坐標(biāo)為研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中間的電壓電勢高于為正,可以改變電源的極性施加反向電壓)橫坐標(biāo)為入射光的頻率,圖乙中為平行于軸的直線,是一條斜率絕對值為的傾斜直線,點(diǎn)的坐標(biāo)為,右側(cè)和上側(cè)所示的陰影部分為光電流的區(qū)域,元電荷為,則下列說法正確的是

A.流過電流表的光電流方向向上

B.該材料的截止頻率為

C.斜率絕對值等于普朗克常量數(shù)值

D.該材料的逸出功為

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【題目】西昌衛(wèi)星發(fā)射中心的火箭發(fā)射架上,有一待發(fā)射的衛(wèi)星,它隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為v1,周期為T1;發(fā)射升空后在近地軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),線速度為v2、周期為T2;實(shí)施變軌后,使其在同步衛(wèi)星軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),線速度為v3、周期為T3.則v1、v2、v3的大小關(guān)系是________T1、T2T3的大小關(guān)系是________(用“>”“=”連接)

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【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則.彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置.分別讀出彈簧測力計(jì)AB的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向.

(1)圖中實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)A的示數(shù)為________N.

(2)下列能減小實(shí)驗(yàn)誤差的措施是________

A.讓重物M的質(zhì)量適當(dāng)大一些;

B.彈簧測力計(jì)應(yīng)在使用前校零;

C.彈簧測力計(jì)B所拉的細(xì)繩套應(yīng)盡可能保持水平方向;

D.改變拉力,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置.

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【題目】物體從某一高度處自由下落,落到直立于地面的輕彈簧上,在A點(diǎn)物體開始與彈簧接觸,到B點(diǎn)物體的速度為零,物體從A下落到B的過程中,不計(jì)空氣阻力,下列說法中正確的是(

A. 物體的機(jī)械能守恒

B. 物體的重力勢能和動(dòng)能之和一直減小

C. 物體的動(dòng)能是先變小后變大

D. 物體在B點(diǎn)的速度為零,處于平衡狀態(tài)

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【題目】如圖所示,傾角的粗糙斜面固定在地面上,長為、質(zhì)量為、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩至于斜面上,其上端與斜面頂端齊平.用細(xì)線將物塊與軟繩連接,物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng),直到軟繩剛好全部離開斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面),在此過程中

A.物塊的機(jī)械能逐漸增加

B.軟繩重力勢能共減少了

C.物塊重力勢能的減少等于軟繩摩擦力所做的功

D.軟繩重力勢能的減少小于其動(dòng)能增加與客服摩擦力所做功之和

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【題目】如圖所示,MN是兩個(gè)間距為d的帶電平行金屬板,金屬板的長度為L,上極板帶正電。兩金屬板之間還存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)。在平行金屬板的右側(cè)有一半徑為R的圓筒,在該圓筒區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里,圓筒區(qū)域內(nèi)只有A點(diǎn)一個(gè)縫隙。一質(zhì)量為 m、帶電量為+q的粒子從平行金屬板的左側(cè)邊緣的P點(diǎn)沿中線PA以速度v0射入平行金屬板區(qū)域,沿水平直線運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)進(jìn)入圓筒,并與圓筒壁第一次垂直相碰于Q點(diǎn)。碰撞過程中,帶電粒子的速度大小不變,方向反向。圓弧ACQ對應(yīng)的圓心角=120 °,不計(jì)帶電粒子的重力。

(1)求平行金屬板區(qū)域內(nèi)磁場的方向和兩極板間的電勢差U

(2)求圓筒區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;

(3)若帶電粒子進(jìn)入圓簡區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場后,平行金屬板間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變、方向反向,則帶電粒子能返回P點(diǎn)嗎?若不能,請說明帶電粒子最終的運(yùn)動(dòng)情況;若能,請求出帶電粒子從P點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),直到最后返回P點(diǎn)所用的時(shí)間。

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【題目】如圖所示,電源的電動(dòng)勢為30 V,內(nèi)電阻為1 Ω,一個(gè)標(biāo)有“6 V,12 W”的電燈與一個(gè)繞線電阻為2 Ω的電動(dòng)機(jī)串聯(lián).開關(guān)閉合后,電路中的電燈正常發(fā)光,則電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為(  )

A.36 WB.44 W

C.48 WD.60 W

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