总长度的表达式。
2、(08年)23.(12分)2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。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-磁感应强度特性曲线,其中RB、RO分别表示有、无磁敏电阻的阻值。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?150? B.滑动变阻器R,全电阻约20? C.电流 D.电压
表,量程2.5mA,内阻约30? 表,量程3V,内阻约3k?
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:
U(V) I(mA) 1 0.00 0.00 2 0.45 0.30 3 0.91 0.60 4 1.50 1.00 5 1.79 1.20 6 2.71 1.80 根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB= ?,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范围内磁敏电阻阻值的
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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-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?
3、(09年)为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开头可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为Lx)。某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表: 照度(lx) 电阻(k?) 0.2 75 0.4 40 0.6 28 0.8 23 1.0 20 1.2 18 ①根据表中数据,请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点。
②如图所示,当1、2两端所加电压上升至2V时,控制开关自动启动照明系统,请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图。(不考虑控制开关对所设计电路的影响) 提供的器材如下:光敏电源E(电动势3V,内阻不计);定值电阻:R1=10k?,R2=20k?,R3=40k?(限选其中之一并在图中标出)开关S及导线若干。
4、(10年山东卷)23.(2)在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图所示。闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E): ①若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是 (填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。 ②若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至 档(填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”),再将 (填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次
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是 、 、 。
5、(11年山东卷)
⑵某同学利用图甲所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率。 ①所得实验数据如下表,请在给出的直角坐标系上画出U-I图象。
U/V I/A 1.96 0.05 1.86 0.15 1.80 0.25 1.84 0.35 1.64 0.45 1.56 0.55 A V E,r 图甲 S ②根据所画U-I图象,可求得电流I=0.20A时电源的输出功率为______W。(保留两位有效数) U/V 2.1 ③实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按图甲电
2.0 路进行实验操作的过程中存在安全隐患,并对电路重新设1.9 计。在图乙所示的电路中,你认为既能测出电源在不同负载1.8 下的输出功率,又能消除安全隐患的是 。(Rx阻值未知) 1.7 1.6 1.5 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 I/A
Rx R V S A R V S 图乙 Rx A R V Rx S S Rx A R V A
a. b. c. d. 热点一、多用电表的使用
例题1.(1)某多用电表的欧姆挡中间刻度值是“15”,一位同学在用它来测量电阻时,先将选择开关旋至“×10”挡处,然后进行调零,再将两支表笔分别与电阻的两个引线接触,结果指针指在刻度值为“100”至“200”之间,为了使测量更准确,他应该将选择开关旋至________挡处.换挡后必须________才能进行测量.
(2)图甲中电源电动势为E,内阻可忽略不计;电流表
具有一定的内阻,电压表的
内阻不是无限大,S为单刀双掷开关,R为待测电阻.当S向电压表一侧闭合时,电压表读数为U1,电流表读数为I1;当S向R一侧闭合时,电流表读数为I2.
①根据已知条件与测量数据,可以得出待测电阻R=________.
②根据图甲所给出的电路,在图乙的各器件实物图之间补画出连接的导线.
甲 乙
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热点二、电阻的测量
例题2.某实验小组在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验过程中,正确操作获得电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数依次是________、________.
已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10 Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20 kΩ.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E=4.5 V,内阻很小.则以下电路图中________(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路.但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏________.
若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=20 Ω,那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图中的________电路(填电路图下的字母代号).此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=________(用题中字母代号表示).
例题3.(1)用伏安法测金属丝的电阻时,测出了包括(0,0)在内的6组电流I和电压U的值,并已经标在了如图所示的坐标纸上,请用铅笔和直尺在坐标纸上画出合理的图线,并求出该段金属线的电阻Rx=________Ω.
(2)测该金属丝电阻时,可供该实验小组选择的器材如下: A.量程0.6 A,内阻约0.5 Ω的电流表A1 B.量程3 A,内阻约0.01 Ω的电流表A2 C.量程10 mA,内阻rA=50 Ω的电流表A3 D.量程15 V,内阻约30 kΩ的电压表V
E.阻值为0~10 Ω的滑动变阻器F.阻值为0~1 000 Ω的电阻箱G.两节干电池 H.电键一个、导线若干
如图所示,试补画出该小组同学测金属丝电阻Rx采用的电路图,并标明所选用电表的符号,如A1或A2等.
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例题3.某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值,给定器材及规格为: 电流表A(量程0~5 mA,内阻约为10 Ω); 电压表V(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ); 最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器; 电源E(电动势约3 V);开关S、导线若干.
(1)由于不知道未知电阻的阻值范围,先采用如图甲电路试测,读得电压表示数大约为2.5 V,电流表示数大约为5 mA,则未知电阻阻值Rx大约为________Ω;
(2)经分析,该电路测量误差较大,需改进.请直接在原图甲上改画:①在不需要的连线上画“×”表示,②补画上需要添加的连线;
(3)对改进的电路进行测量,并根据测量数据画出了如图乙所示的U-I图象,得Rx=________Ω.(保留三位有效数字)
例题4.(2011·上海单科·29)实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联.测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示.供选择的仪器如下:①待测电流表G1(0~5 mA,内阻约300 Ω),②电流表G2(0~10 mA,内阻约100 Ω),③定值电阻R1(300 Ω),④定值电阻R2(10 Ω),⑤滑动变阻
器R3(0~1 000 Ω),⑥滑动变阻器R4(0~20 Ω),⑦干电池(1.5 V),⑧电键S及导线若干.
(1)定值电阻应选________,滑动变阻器应选________.(在空格内填写序号) (2)用连线连接实物图.
(3)补全实验步骤:
①按电路图连接电路,________;
②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1,G2的读数I1,I2;
③________________________________________________________________________;
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