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    在图甲所示电路中，电压表与电流表均可视为理想电表．当滑动变阻器的阻值改变时，电压表与电流表的示数也会随之改变．

    （1）某同学在实验中测得6组数据，如下表所示，请在图乙中的坐标纸上画出电压随电流变化的U-I图线；
    I（A）0.801.201.602.002.402.80
    U（V）2.602.402.202.001.801.60
    （2）根据实验得到的图乙所示的U-I图线，可知滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为______W，此时变阻器的电阻为______Ω．
    （3）现有两个小灯泡L1、L2，它们分别标有“4V、3W”、“3V、3W”的字样、两个电阻箱、与图甲中相同的电源三节、一个电键．请设计一个电路，使两灯泡都能正常发光且电路消耗的总功率最小，请在图丙所示的方框中画出电路图．（须在图中标出灯泡L1、L2）
    【答案】分析：图象的绘制要利用表格中的数据，结合坐标的含义画出图象．
    根据实验得到U-I图线知道U-I的关系式，根据数学方法求出消耗的功率的最大值．
    “4V、3W”、“3V、3W”两个小灯泡额定电压、电流不同，所以将L2并联一个电阻，根据欧姆定律求出需要另一个电阻箱的阻值．
    解答：解：（1）U-I图线如图；


    （2）根据实验得到的图乙所示的U-I图线，U=-0.5I+3
    滑动变阻器在电路中消耗的功率P=UI=-0.5I2+3I
    所以当I=3A，U=1.5V时滑动变阻器在电路中消耗的功率最大，即4.5w．
    此时变阻器的电阻为0.5Ω．
    （3）“4V、3W”、“3V、3W”两个小灯泡额定电压、电流不同，所以将L2并联一个16Ω电阻，保证并联后的电流等于L1的电流．
    根据欧姆定律得另一个电阻箱的阻值等于R2=-1.5-3-4=0.5Ω．如图

    故答案为：（1）如图，（2）4.5，0.5，（3）如图
    点评：解决该题关键要能够把数学图象与物理规律结合起来求解．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学在利用DIS实验的电压、电流传感器，描绘小灯泡的伏安特性曲线并同时测定小灯泡功率的实验中，采用了图甲所示电路．实验中得到了如下一组U和I的数据：
    编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    U/V 0 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00
    I/A 0 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205

    （1）图甲中E矩形框内应该接
    电压传感器
    电压传感器
    ，F矩形框内应该接
    小灯泡
    小灯泡
    ．（选填“电压传感器”、“电流传感器”或“小灯泡”）
    （2）在图乙上画出I-U图线
    （3）从图线上可以看出，当功率增大时，灯丝电阻值的变化情况是
    先不变后增大．
    先不变后增大．
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：


    （1）有一电阻值约为20Ω、额定功率约为7.2W的电阻，现准备用伏安法测量多组数据，借助I-U图象较准确地测其阻值，实验室提供的器材有：
    A．电流表（量程O～3A，内阻约O.1Ω）
    B．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.5Ω）
    C．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）
    D．电压表（量程O～15V，内阻约15kΩ）
    E．滑动变阻器（阻值O～10Ω，额定电流2A）
    F．直流电源（电动势12V，内阻不计）
    G．开关及导线若干
    ①要使测量误差尽量小，电流表应选择
    B
    B
    ，电压表应选择
    D
    D
    ．（填序号字母）
    ②按实验要求在图1中画出实验电路图．
    （2）利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r．根据实验数据绘出1/I-R图线如图乙所示，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，不计电流表内阻，由此可以得到E=
    2V
    2V
    ，纵截距与电动势的乘积表示的意义
    电源内阻
    电源内阻
    ，数值和单位为
    1Ω
    1Ω
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2011?重庆一模）（1）某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时，有如下操作步骤：
    A．在铁架台上水平固定好打点计时器，将连有重物的纸带竖直穿过限位孔用手提住，让手尽量靠近打点计时器；
    B．松开纸带，赶紧接通电源，开始打点，随后从重物上取下纸带；
    C．挑选点迹清晰的纸带，在纸带上选取相隔较远的两个点a、b作为验证的两个状态，测出这两个点之间的距离就是这两个状态之间重物下落的高度h；
    D．以a作为连续三个测量点的中间点，测算出该三点中首尾两点之间的平均速度就是a点的瞬时速度va，用同样的方法，测出b点的瞬时速度vb；
    E．计算上述两个状态之间重物动能的增加量
    1
    2
    mvb2-
    1
    2
    mva2，计算重物重力势能的减少量mgh，比较它们的大小是否相等．
    该实验小组在上述实验步骤中有两个错误的操作，其错误的步骤和错误是：
    ①
    步骤A错误．手应该尽量远离打点计时器
    步骤A错误．手应该尽量远离打点计时器
    ；②
    步骤B错误．应该先接通电源，再松开纸带
    步骤B错误．应该先接通电源，再松开纸带
    ．
    （2）下面是该小组按正确操作时的情况记录：已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重力加速度近似取g=10.00m/s2，从实验获得的纸带中选取一条点迹清楚且符合要求的纸带（如图），若把第一点记作O，另选择连续的三个点B、C、D作为测量的点，经测量B、C、D点到O点的距离分别为70.18cm，77.00cm，85.18cm．若重物质量为1kg，由此可知重物在纸带打击O点到打击C点的运动过程中，重力势能的减小量为
    7.70
    7.70
    J；动能的增加量是
    7.03
    7.03
    J．除了考虑g的取值带来的影响以外，你认为导致实验误差的主要原因是
    重物和纸带克服阻力做功消耗了机械能
    重物和纸带克服阻力做功消耗了机械能
    ．

    （3）某同学在做《自来水电阻率的测定》课题时，在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，其间充满待测的自来水，然后用如图甲所示电路进行测量．
    该同学选用器材如下：
    电压表（量程15V，内阻约90kΩ）、电流表（量程300μA，内阻约50Ω）、滑动变阻器（100Ω，1A）、电池组（电动势E=12V，内阻r=6Ω）、开关一个、导线若干．
    实验中测量情况如下：
    安装前他用图乙（a）的游标卡尺测玻璃管的内径，结果如图乙（b）所示．测得两电极相距L=0.314m．实验中测得包括0在内的9组电流I、电压U的值，在坐标纸上描点如图丙．
    根据以上材料回答下面的问题：
    ①测量玻璃管内径时，应将图乙（a）游标卡尺中的A、B、C三部分中的
    A
    A
    与玻璃管内壁接触；玻璃管的内径d=
    30.75
    30.75
    mm．
    ②根据实验数据可知该同学测得水柱的电阻R=
    1.0×105Ω
    1.0×105Ω
    Ω（保留两位有效数字）；请用水柱电阻R、玻璃管内径d、水柱长度L表示自来水的电阻率ρ=
    πRd2
    4L
    πRd2
    4L
    ．
    ③根据测得水柱电阻值可知实验中电路设计的不妥之处是
    电流表不应该采用外接（或电流表应该采用内接）
    电流表不应该采用外接（或电流表应该采用内接）
    ，请在答卷的虚线框中画出改进后的电路图．（电路图中用Rx表示自来水的电阻）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如实图9-5甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，R0＝5 Ω为保护电阻．

    (1)按照图甲所示的电路图，某同学已经在图乙所示电路中完成部分导线的连接，请你完成余下导线的连接．

    实图9-5

    实图9-6

    (2)断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值．多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并以为纵坐标，以为横坐标，画出的关系图线(该图线为一直线)，如实图9-6所示．由图线可求得电池组的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(保留两位有效数字)

    (3)引起该实验系统误差的主要原因是________________________________.

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    (1)某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，连接电路的实物图如图所示。下列对该学生接线的说法正确的是________．

    A．滑动变阻器不起变阻作用

    B．电流表接线有错

    C．电压表量程选用不当

    D．电压表接线正确

    (2)在如图甲所示电路中，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑动触头由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5V且几乎不变，直到当滑动触头滑至临近B端时电压表的示数才急剧变化，出现上述情况的原因是_____________________．改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出图象如图乙所示，由图象可知，这个电鸿的电动势为E＝________V，内电阻r＝_______Ω


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