12.某同學設計了如圖a所示的電路.該電路既能測繪小燈泡的伏安曲線,又能測量電池組的電動勢和內(nèi)阻.
(1)若用圖a電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻,閉合S1后測出的電源的U-I圖線如圖b中圖線2所示,則S2處于斷開(選填“斷開”或“閉合”)狀態(tài),用電壓傳感器B(填“A”或“B”)的數(shù)據(jù)作縱坐標.由圖線可知電池組的內(nèi)阻為1.0Ω.
(2)若用圖a電路測繪小燈泡的伏安特性曲線,得到圖b中圖線1所示,S2處于閉合(選填“斷開”或“閉合”)狀態(tài),滑動端P向右滑動時小燈泡電壓將減。ㄟx填“增大”或“減小”).
(3)若由三個這樣的電燈和電動勢為1.5V,內(nèi)阻為0.5Ω的電池及阻值為2Ω的電阻R組成圖c電路,電燈C功率為0.16W.

分析 (1)測電源電動勢和內(nèi)阻采用滑動變阻器的限流式接法,電壓傳感器直接測量電源兩端電壓作為圖象的縱坐標即可;
(2)為了描繪小燈泡的伏安特性曲線,電壓要從0開始,故滑動變阻器需要采用分壓接法,根據(jù)燈泡與滑動變阻器哪一段并聯(lián)來判斷滑動端P向右滑動時小燈泡電壓的變化;
(3)將3個燈泡當作一個整體,將電阻R等效為電源內(nèi)阻,作出電源的U-I圖象,交點尋找信息,求出燈泡C的功率.

解答 解:(1)測量電源的電動勢和內(nèi)阻滑動變阻器采用限流式接法,因此S2處于斷開狀態(tài);直接用電源兩端的電壓即傳感器B的數(shù)據(jù)作為縱坐標;電流傳感器的數(shù)據(jù)作為橫坐標,作出的圖線的斜率表示電源的內(nèi)阻則r=$\frac{△U}{△I}=\frac{3V-2.7V}{0.3A}=1.0Ω$;
(2)描繪小燈泡的伏安特性曲線,電壓要從0開始測,因此動變阻器需要采用分壓接法,故S2處于閉合狀態(tài),電源傳感器A測燈泡兩端電壓作為伏安特性曲線的縱坐標,電流傳感器測流過燈泡的電流作為伏安特性曲線的橫坐標,燈泡兩端與滑動變阻器aP段并聯(lián),因此滑動端P向右滑動時小燈泡電壓將減小;
(3)將電阻R和電燈A、B等效為電源內(nèi)阻,在燈泡的I-U圖象坐標系內(nèi)作出等效電源I-U圖象如圖所示:

由圖象可知,流過燈泡C的電流為0.2A,燈泡兩端電壓為0.8V,故燈泡C實際功率P=UI=0.8V×0.2A=0.16W.
故答案為:(1)斷開;B;1.0;   (2)閉合;減;   (3)0.16

點評 本題同時考查了測電源電動勢和內(nèi)阻以及測繪小燈泡的伏安曲線兩個實驗,解題關鍵是先要明確實驗原理,了解其電路圖構成.

練習冊系列答案
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2.如圖所示,三角體由兩種材料(ABC和BDEC)拼接而成,BC界面平行底面DE,兩側(cè)面與水平面夾角分別為30°和60°,已知物塊從A靜止下滑,加速至B勻速至D;若該物塊靜止從A沿另一側(cè)面下滑,則( 。
A.通過C點的速率大于通過B點的速率
B.AB段的運動時間大于AC段的運動時間
C.將加速至C勻速至E
D.一直加速運動到E,但AC段的加速度比CE段小

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A.導體棒受到磁場力大小為BLIsinθ
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C.導體棒受到導軌摩擦力為μ(mg-BILsinθ)
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為減少測量誤差,在實驗中,應采用下圖中的甲電路圖(填“甲”或“乙”).
(2)按所選擇的電路圖連接好電路,閉合開關,改變滑動變阻器滑片P的位置,并記錄對應的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U,則該電阻的測量值的表達式為Rx=$\frac{U}{I}$-Ro
(3)在不損壞電表的前提下,將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端,隨滑片P移動距離x的增加,電壓表的示數(shù)U也隨之增加,下列反映U-x關系的示意圖中正確的是C.

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17.某興趣小組利用如圖所示的裝置來
“探究合外力的功與物體動能變化的關系”.他們通過改變光電門的位置和懸掛物的質(zhì)量進行多次實驗,采集多組數(shù)據(jù).已知將此裝置平衡摩擦后,小車總是由同一位置自由釋放,小車上方固定一寬度為d的擋光板.
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    B.實驗時,使懸掛物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量,就可以近似認為懸掛物的重力等于小車所受拉力
    C.實驗時,務必先接通光電門,待其正常工作后,再釋放小車
    D.多次實驗時,一定要讓小車由靜止釋放
②本小組同學在實驗中有不同操作和數(shù)據(jù)處理方式,你認為合理的說法是BD.
    A.甲同學把小車的末速度(v)作為橫坐標,拉力對小車做的功(W)作為縱坐標,人為畫出該圖線后再分析得出結論; 
    B.乙同學保持懸掛物的質(zhì)量不變,以小車的位移(x)作為縱坐標,以小車的末速度的平方(v2)作為橫坐標,人為作出圖線后能得出結論;
    C.丙同學保持小車的位移不變,以懸掛物的質(zhì)量(m′)為縱坐標,以小車的末速度的倒數(shù)($\frac{1}{v}$)作為橫坐標,人為作出圖線后能得出結論;
    D.丁同學保持小車的位移不變,以懸掛物的質(zhì)量(m′)為縱坐標,以小車和懸掛物的獲得的總動能($\frac{1}{2}$(m+m′)v2)作為橫坐標,人為作出圖線后能得出結論.
    ③戊同學對實驗數(shù)據(jù)進行分析.他把小車和懸掛物作為研究對象,懸掛物的重力作為合力,計算出的結果始終是:懸掛物重力做的功小于小車和懸掛物整體動能的增量,即沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”,你認為導致此結果的主要原因是小車前端到光電門的感光點之間的距離x小于小車從開始運動到擋光板通過光電門的感光點獲得瞬時速度的位移.

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