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 R1、R2、R3的伏安特性曲线如图所示,若将它们串联后接入电路,则它们的电压之比U1∶U2∶U3?=__?___。它们的电功率之比P1∶P2∶P3=_?_____。
参考答案:1∶2∶4?、? 1∶2∶4
本题解析:分析:根据斜率的倒数求出三个电阻之比.根据三个电阻串联时电流相等时,电压与电阻成正比求出电压之比.由功率公式P=UI求出功率之比.
解答:解:由图得到,R1:R2:R3=(U/I1):(U/ I2): (U/ I3)=(1/4):(1/2):(1/1)=1:2:4,三个电阻串联时电流相等时,根据欧姆定律得到,电压之比U1:U2:U3=1:2:4.而功率P=UI,I相同,则功率之比P1:P2:P3=1:2:4.
故答案为:1:2:4,1:2:4.
点评:本题一方面要抓住伏安特性曲线的斜率的含义,另一方面抓住串联电路的基本特点:电流相同.比例法是常用的方法.
本题难度:简单
3、实验题 图(a)是白炽灯L1(220V,100W)和L2(220V,60W)的伏安特性曲线。


(1)图中曲线 ______ 表示灯L1的的伏安特性曲线。(选填“A”或“B”)
(2)随着灯泡L1功率的增大,其灯丝阻值逐渐 _______ 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)若将这两个灯泡并联在电路上,在用电高峰时电压仅200V,则此时L1灯的实际功率为 _______ W,L2灯的实际功率为 _______ W。
(4)若将它们串联后接在220V电源上,则此时L1灯的实际功率为 _______ W,L2灯的实际功率为 _______ W。
(5)若用图(b)所示电路测量L1灯的伏安特性,由于电表存在内阻,实际测得的伏安特性曲线比图(a)中描绘出的理想伏安特性曲线在I-U图中位置来得偏 ________(选填“高”或“低”)。
(6)用图(b) 所示电路测量L1灯伏安特性时,已知R0=10Ω,E=300V。则电路中可变电阻R选用下列各种规格时,测量效果最好的是(?)。
A.最大电阻5Ω,最大电流10A
B.最大电阻50Ω,最大电流6A
C.最大电阻500Ω,最大电流1A
D.最大电阻5000Ω,最大电流1A
参考答案:(1)A;(2)变大;(3) 88,52;
(4) 14.4,38.4;(前四个每空1分)(5)低;(2分)(6) B。(2分)
本题解析:根据L1的标称值为(220V,100W),电压为220V时电流为0.45A,所以曲线a为L1的伏安特性曲线,从曲线可以看出斜率表示电阻的倒数,电压增大,电阻变大,把两个灯泡并联接在200电压上,灯泡两端电压都是200V,从曲线可读出两灯泡的电流,从而计算出电功率,在实验过程中要采用电流表外接,电压表有分流,所以实际电流小于测量值,所以曲线要偏低
本题难度:一般
4、实验题 (12分)图示是某同学测量小灯泡功率的实验原理图,变阻器全阻值为10Ω,A灯泡为“2.5V,1W”,B灯泡为“2.5V,1W”,电源电动势为6V。连好电路后闭合开关S,发现A、B灯都不亮。该同学采用下列方法进行检测。①应用多用表的直流电压档进行检测,那么选择开关应置于?档(填序号)。

A.2.5V ? B.10V? C.20V? D.50V
该同学测试的结果如表一所示,在测试a、b间直流电压时,红表笔应接触?(填a或b)
表一:
测试点
| a、b
| b、c
| c、d
| e、f
|
电压表示数
| 有示数
| 有示数
| 无示数
| 无示数
|
②将开关S断开,再选择欧姆档测试,测量结果如表二所示:
表二:

那么检测出的故障是?(填序号)
A.灯A断路? B.灯B断路? C.滑动变阻器断路? D.d、e间导线断路
参考答案:①B(4分),a(4分)②D(4分)
本题解析:略
本题难度:一般
5、简答题 A.待测元件(额定电压2V、额定电流200mA)
B.电流表A1(量程0~0.3A,内阻约为1Ω)
C.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.电压表V(量程0~3V,内阻约为10kΩ)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~5Ω,允许最大电流1A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~1kΩ,允许最大电流100mA)
G.直流电源E(输出电压3V,内阻不计)
H.开关S,导线若干
I.多用电表
(1)为提高实验的准确程度,电流表应选用______;滑动变阻器应选用______(以上均填器材序号).
(2)请在图中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.
(3)检查实验电路连接正确,然后闭合开关,调节滑动变阻器滑动头,发现电流表和电压表指针始终不发生偏转.在不断开电路的情况下,使用多用电表直流电压档检查电路故障.检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时,多用电表指针发生较大角度的偏转,说明电路故障是______.

参考答案:(1):根据待测元件规格“2V,200mA”可知,电流表应选B;
由于测定伏安特性曲线实验要求电流从零调,所以变阻器应用分压式接法,应选择阻值小的变阻器E以方便调节;
(2):待测元件电阻为R=UI=2200×10-3Ω=10Ω,满足RVRx>RxRA,所以电流表应用外接法,又变阻器采用分压式接法,实物连线图如图所示:

(3):闭合开关,调节滑动变阻器滑动头,发现电流表和电压表指针始终不发生偏转,说明电路中有断路;
将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时,多用电表指针发生较大角度的偏转,说明两表笔之间不含电源部分即电流表有断路,即电路故障是电流表断路.
故答案为:(1)B,E
(2)如图
(3)电流表断路
本题解析:
本题难度:一般