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1、填空题 有如下实验器材:
干电池2节;标有“3V、1W”的小灯泡一个;最大阻值为50Ω的滑动变阻器一只;电键、导线若干.
某实验小组利用以上实验器材连成如图所示的电路,在闭合电键后发现小灯泡不亮.为了探究小灯泡不亮的原因,同学们进行了如下的检测.
实验一:一位同学用多用电表的电压档进行检测.选择直流电压5V档,首先断开开关,红黑表笔分别接在a、d两点,表的示数接近3V;然后闭合开关,再测量a、d两点之间的电压,发现表的示数为2.6V,测量a、b两点之间的电压时,表的示数为零;测b、c两点的电压时,表的示数为2.4V;测c、d两点的电压时,表的示数接近0.2V.
实验二:另一位同学用多用电表的欧姆档(表 盘中央刻度为20)进行测量.在对多用电表进行了正确的操作之后,断开开关,两表笔分别接在开关的左端和b点,表的示数为零;两表笔接在b、c两点,表的示数为30Ω左右;两表笔接在c、d两点,表的示数为3Ω左右;两表笔接在d点和电池的负极,表的示数为零.
问:(1)实验一中“断开开关,红黑表笔分别接在a、d两点,伏特表的示数接近3V;然后闭合开关,再测量a、d两点的电压时,发现伏特表的示数为2.6V”.根据这句话对判断小灯泡不亮的原因你能得到哪些有用的结论?(三条)
a.______;
b.______;
c.______;
(2)实验二中“对多用电表进行了正确的操作”指的是______(填字母代号)
A.将红、黑表笔分别插入“+”、“-”测试笔插孔
B.将红、黑表笔分别插入“-”、“+”测试笔插孔
C.将选择开关置于欧姆档的“×1”档
D.将选择开关置于欧姆档的“×10”档
E.将选择开关置于欧姆档的“×100”档
F.短接红、黑表笔,调整调零旋钮,使指针指在欧姆档的“0”刻度线处,然后断开表笔.
G.短接红、黑表笔,调整调零旋钮,使指针指在电流表的“0”刻度线处,然后断开表笔.
(3)“欧姆表的两表笔分别接在c、d两点,表的示数为3Ω左右”,而根据公式计算小灯泡的电阻是9Ω,其原因是______,______,______.
(4)综合实验一和实验二可以判断小灯泡不亮的原因是______(填字母代号)
A.小灯泡短路B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路
E.闭合开关后开关断路F.电源的内阻太大
G.电源的电动势远小于正常值H.滑动变阻器接入电路的电阻太大.
参考答案:(1)根据电压表的示数,可以判断出回路中各段的电压中,小灯泡上分担的电压值偏小:
断开开关,红黑表笔分别接在a、d两点,伏特表的示数接近3V,说明干电池正常;
闭合开关,再测量a、d两点的电压时,发现伏特表的示数为2.6V”说明此时回路中有电流,电键正常;而且回路中没有断路处;
所以可以得出的结论是:a.干电池正常;b.电键正常;c.闭合开关后回路是连通的,没有断路之处;
(2)小灯泡一个标有“3V、1W”,根据公式:P=U2R计算出灯泡的电阻R=U2P=9Ω,所以要选择欧姆档的“×1”档,要注意欧姆表的使用步骤和使用的注意事项::选择档位后在测量前要先进行欧姆调零;
所以正确的操作是A、C、F.
(3)小灯泡的电阻值不一样,是因为由于灯丝的电阻率随温度的升高而增大,欧姆表测出的小灯泡电阻值是常温下的电阻值,而根据公式计算出的小灯泡电阻值是正常工作时的电阻值,即高温时的电阻值;
(4)断开开关,红黑表笔分别接在a、d两点,表的示数接近3V;然后闭合开关,再测量a、d两点之间的电压,发现表的示数为2.6V,测量a、b两点之间的电压时,表的示数为零;这种结果表明电路的连接正常,各段上没有断路,也没有短路;测b、c两点的电压时,表的示数为2.4V;测c、d两点的电压时,表的示数接近0.2V,很明显灯泡上的电压值太小,可能是滑动变阻器接入电路的电阻太大.这种情况可能会使小灯泡不亮.所以判断小灯泡不亮的原因是H.
故答案为:(1)a.干电池正常;b.电键正常;c.闭合开关后回路是连通的,没有断路之处;
(2)ACF
(3)由于灯丝的电阻率随温度的升高而增大,欧姆表测出的小灯泡电阻值是常温下的电阻值,而根据公式计算出的小灯泡电阻值是高温下(正常工作)的电阻值.
(4)H
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 某同学在进行课外实验时,做了一个“人工漩涡”的实验,取一个装满水的大盆,用手掌在水中快速转动,就在水盆中形成了“漩涡”,随着手掌转动越来越快,形成的漩涡也越来越大,则关于漩涡形成的原因,下列说法中正确的是
A.由于水受到向心力的作用
B.由于水受到合外力的作用
C.由于水受到离心力的作用
D.由于水做离心运动的原因
参考答案:D
本题解析:水在手的拨动下做圆周运动,当水转动越来越快时,需要的向心力也越来越大,当其向心力大于所受合外力时,即做离心运动,故选项D正确.
本题难度:困难
3、实验题 在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用的电流表和电压表的内阻分别约为0.1 Ω和1 kΩ。下图为实验原理图和所需器材的实物图。
(1)试按原理图在实物图中画线连接成实验电路。
(2)一位同学在实验中记录的6组数据如下表所示,试根据这些数据在下图中画出U-I图线。根据图线可读出被测电池的电动势E=______________V,内电阻r=______________Ω。
?
参考答案:(1)“略”
(2)1.50(1.45~1.55),0.69(0.64~0.74),图“略”
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 (1)用螺旋测微器测一金属丝的直径,示数如图所示,读出金属丝的直径为______mm.
(2)现提供以下器材:
电流表
(?满偏电流100μA,内阻100Ω)
电流表?
(量程10mA,内阻40Ω)
滑动变阻器?
(最大电阻值100Ω)
待测电阻?
(约300Ω)
直流电源?
(电动势6V,内阻为几欧姆)
各种已知阻值的电阻
开关
导线若干
①现需要将电流表
?改装成一个量程为3V的电压表,需要选用的电阻阻值为______.
②现要求用改装后的电压表(用符号
表示)和电流表
测量待测电阻Rx.
(a?)?在下面的虚线框中画出电路图.
(b?)?按电路图在下面的实物图中画出连接导线
③(3分)若不能提供电流表
,但还可以提供一块与
完全一样的电流表.一位同学将其改装成量程为10mA的电流表
,改装后仍按原电路连接,则使用改装表?
与使用电流表
比较滑动变阻器滑片的移动范围将______.(填“变大”、“变小”或“不变”)
参考答案:
(1)从图中读出金属丝的直径为d=0.5mm+42.0×0.01mm=0.920mm
(2)①电压表改装要串联的电阻值为:R=UIg-Rg=3100×10-6-100=29900Ω
? ②测量电路中RX约为300Ω远小于伏特表的内阻,故用电流表外接法,滑动变阻器因是小电阻控制大电阻用分压式接法.故电路图如图所示:
按照电路图连接的实物图,如图所示:
③改装电流表要并联一个电阻,R=IgRgI-Ig=1.01Ω,所以改装后的总内阻比电流表的内阻要小的多,所以滑动变阻器滑片的移动范围将变小.
故答案为:(1)0.920;(2)①29900Ω,②如图所示;③变小
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图为一固定在竖直平面内的绝缘轨道,AB部分为竖直,CD部分为水平,BC为与它们相切的四分之一圆弧,半径为R.空间存在水平方向匀强电场,场强方向与ABCD所在平面平行.有一小物块,质量为m、电量为q,自AB上离B点距离R处自由释放后沿轨道运动到CD上离C点距离R处并返回…已知物块与轨道的竖直、水平部分的摩擦因数均为μ=0.5,轨道的圆弧部分为光滑.
(1)求匀强电场的场强E多大?
(2)求上述过程中物块第一次向左经过圆弧上C点时,对于轨道的压力;
(3)计算物块第一、二两次经过C点所间隔的时间;
(4)物块最终将在哪个范围内运动(要求写出边界位置与O点的连线跟OC所成夹角θ的余弦).
参考答案:(1)A-D的过程中,重力、电场力和摩擦力做功,由动能定律得:
2mgR-2qER-μmgR-μqER=0
所以:E=3mg5q
(2)设再次到达C时,物体的速度是v,D-C电场力和摩擦力做功,由动能定律:
qER-μmgR=12mv2
在C点支持力与重力的合力提供向心力:
FN-mg=mv2R
代入数据,解得:FN=1.2mg
因此,所求压力的大小为1.2mg
(3)分别用a1和t1表示所求过程中物块向右运动加速度大小和时间,则:
a1=qE+μmgm,12a1t21=2R
分别用a2和t2表示所求过程中物块向左运动加速度大小和时间,则:
a2=qE-μmgm,12a2t22=2R
又:t=t1+t2
代入数据,解得:t=
本题解析:
本题难度:一般
Nothing is dearer to a man than a friend in need. 患难之交最可贵.