Question

【題目】如圖所示，一個(gè)稱為“千人震”的趣味物理小實(shí)驗(yàn)所用器材是一節(jié)電動(dòng)勢(shì)為的新干電池、幾根導(dǎo)線、開關(guān)和一個(gè)用于日光燈上的鎮(zhèn)流器，幾位同學(xué)手拉手連成一排，另一位同學(xué)將電池、鎮(zhèn)流器、開關(guān)用導(dǎo)線連接起來(lái)，并將它們和首、尾兩位同學(xué)兩只空著的手相連，在開關(guān)______ 填“閉合”或“斷開”時(shí)就會(huì)使連成一排的同學(xué)都有觸電的感覺(jué)，該實(shí)驗(yàn)的原理是______ ．

實(shí)驗(yàn)探究：電容器對(duì)交流電的阻礙作用容抗可能跟哪些因素有關(guān)？

（1）如圖所示，把電容器C與小燈泡D串聯(lián)，再與另一完全相同的小燈泡串聯(lián)，用交流信號(hào)發(fā)生器作電源交流信號(hào)發(fā)生器可以輸出不同頻率、不同電壓的正弦交流信號(hào)閉合開關(guān)S和，可以觀察到小燈泡D和（2）保持發(fā)生器輸出的電壓不變而改變信號(hào)的頻率，觀察燈泡亮度的變化；

（3）保持頻率、電壓不變的條件下，用不同的電容器與小燈泡D串聯(lián)，觀察電容值不同時(shí)小燈泡亮度的變化；

觀察結(jié)果：

①在電容和發(fā)生器輸出電壓不變的情況下，信號(hào)頻率越大，小燈泡D亮度越______ ；填“亮”或“暗”

②在發(fā)生器信號(hào)頻率和輸出電壓不變的情況下，電容越大，小燈泡D亮度越______ ；填“亮”或“暗”

③根據(jù)以上現(xiàn)象，結(jié)論是：______ ；

④在本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中用了什么實(shí)驗(yàn)方法：______ ．

Answer 1

【答案】斷開鎮(zhèn)流器的自感現(xiàn)象亮亮電容越小，容抗越大；交流電頻率越低，容抗越大；控制變量法

【解析】

電容器內(nèi)部是真空或電介質(zhì)，隔斷直流．能充電、放電，能通交流，具有隔直通交、通高阻低的特性。

（1）當(dāng)開關(guān)閉合后，鎮(zhèn)流器與同學(xué)們并聯(lián)，由于電源為1.5V的新干電池，所以電流很小。當(dāng)斷開時(shí)，鎮(zhèn)流器電流發(fā)生變化，鎮(zhèn)流器的自感現(xiàn)象，從而產(chǎn)生很高的瞬間電壓，通過(guò)同學(xué)們身體有觸電的感覺(jué)。

（2）①電容器通高頻阻低頻，在電容和發(fā)生器輸出電壓不變的情況下，信號(hào)頻率越大，小燈泡D亮度越亮；②在發(fā)生器信號(hào)頻率和輸出電壓不變的情況下，電容越大，容抗越小，小燈泡D亮度越亮；③根據(jù)以上現(xiàn)象，結(jié)論是：電容越小，容抗越大；交流電頻率越低，容抗越大；④在本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中用了控制變量法。