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1、实验题 2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”救应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度。
若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线,其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。
? 
(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响)。要求误差较小。提供的器材如下:
A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150Ω
B.滑动变阻器R,全电阻约20Ω
C.电流表.量程2.5mA,内阻约30Ω
D.电压表,量程3V,内阻约3kΩ
E.直流电源E,电动势3V,内阻不计
F.开关S,导线若干
(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表:

根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=________Ω,结合图1可知待测磁场的磁感应强度B=_________T。
(3)试结合图1简要回答,磁感应强度B在0~0.2T和0.4~1.0T范围内磁敏电阻阻直的变化规律有何不同?
(4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻一磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?

参考答案:(1)
(2)1500,0.90
(3)在0~0.2T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化);在0.4~1.0T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化)
(4)磁场反向,磁敏电阻的阻值不变
本题解析:
本题难度:困难
2、实验题 在测定电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:
A.待测
的电池
B.电流表G(满偏电流3mA,内阻
Ω)
C.电流表A(0—0.6A,内阻0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0—20Ω,5A)
E.滑动变阻器(0~2000Ω,1A)
F.定值电阻R0(490Ω)
G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有给出电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图10所示的实验电路,在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选?
?(填器材序号字母)。
(2)根据如图10所示的电路图将下列仪器连接成实际测量电路。

(3)该同学在实验过程中测得了下面几组数据(I1为电流表G的示数,I2电流表A的示数)。请你根
据表中数据先描绘出I1—I2的图象,再由图象得出电池的电动势E=
?V,内阻r=?Ω。
?
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
|
I1/mA
| 2.74
| 2.66
| 2.54
| 2.40
| 2.32
| 2.12
|
I2/A
| 0.11
| 0.15
| 0.23
| 0.28
| 0.31
| 0.42
|

参考答案:(1)D?(1分)
(2)电路如图(1分)
(3)图象如图(1分)
V(2分)
Ω(2分)

本题解析:略
本题难度:简单
3、简答题 图所示是利用DIS测定电动机效率的电路,试完成下列问题:
(1)图中方框A、B、C分别为:
A______,B______,C______.(选填“电压传感器”、“电流传感器”和“数据采集器”);
(2)在实验中,通过B、C测得的物理量的数值分别是X、Y,电动机的内阻为r,则此时电动机的输入功率的表达式P入=______;
(3)在实验中,电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度,则电动机的效率?η=______.(重力加速度为g)
参考答案:(1)A与计算机相连,是数据采集器;
B与电动机并联,是电压传感器;
C与电动机串联,是电流传感器;
(2)电压表读数是X,电流表读数是Y,故电动机输入功率为:P入=XY;
(3)消耗的电能是XYt,产生的机械能等于重力势能的增加量mgh,也等于消耗的电能减去电动机内阻的热能,即XYt-I2rt;
故效率为:η=mghXYt=XY-Y2rXY;
故答案为:(1)数据采集器,电压传感器,电流传感器;(2)XY;(3)mghxyt或xy-y2rxy.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 某同学想用以下器材组装一只欧姆计,并测量一只约几千欧电阻的阻值.
A?电流表,满偏电流为1mA,内阻为20Ω
B?电流表,满偏电流为0.6A,内阻为5Ω
C?电动势15V,内阻5Ω的直流电源
D?电动势3V,内阻3Ω的直流电源
E?最大阻值为5000Ω的滑动变阻器
F?最大阻值为100Ω的滑动变阻器
(1)以上器材应选用______(填字母)
(2)欧姆计调零后,滑动变阻器被接入部分的阻值为______Ω
(3)若用此欧姆计测量电阻,发现指针指在满偏电流的三分之一处,则此电阻的阻值约为______Ω
参考答案:(1)欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内电阻,调零时电流表应该满偏,题中电源和电流表有四种组合:
组合一:AC组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:15V1mA=15KΩ;
组合二:BC组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:15V0.6A=25Ω;
组合三:AD组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:3V1mA=3KΩ;
组合四:BD组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:3V0.6A=5Ω;
考虑滑动变阻器最大5000Ω,应该选组合三,故电流表选A,电源选D,滑动变阻器选E;
(2)根据闭合电路欧姆定律,有:
Ig=Er+rg+R
解得
R=EIg-r-rg=3V1mA-20Ω-3Ω=2977Ω
(3)指针指在满偏电流的三分之一处,根据闭合电路欧姆定律,有13Ig=Er+rg+R+Rx;
代入数据解得:Rx=6000Ω;
故答案为:(1)ADE;(2)2977;(3)6000.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器.可供使用的器材如下:
A.待测滑动变阻器Rx,全电阻约5Ω(电阻丝绕制紧密,匝数清晰可数)
B.电流表A1,量程0.6A,内阻约0.6Ω
C.电流表A2,量程3A,内阻约0.12Ω
D.电压表V1,量程15V,内阻约15kΩ
E.电压表V2,量程3V,内阻约3kΩ
F.滑动变阻器R,全电阻约20Ω
G.直流电源E,电动势3V,内阻不计
H.游标卡尺
I.毫米刻度尺
J.电键S、导线若干
(1)用伏安法测定Rx的全电阻值,所选电流表______(填“A1”或“A2”),所选电压表为______(填“V1”或“V2”).
(2)画出测量电路的原理图,并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路.

参考答案:(1)选择仪器一是注意安全性,不能超过量程,二是注意准确性.当指针偏转角度大时,测量比较准确,一般要使指针在三分之二左右偏转,根据所给电源为3V,待测电阻大约5Ω可知电路中电流不会超过0.6A,所以电压表选择V2,电流表选择A1.
故答案为:A1、V2.
(2)本实验中,所给滑动变阻器的阻值大于待测电阻阻值,因此用限流法测量范围也比较大,故限流、分压都可;由于RVRx>RxRA因此用电流表外接法.
故答案如下:

本题解析:
本题难度:一般