【題目】材料的電阻隨磁場(chǎng)的增強(qiáng)而增大的現(xiàn)象稱(chēng)為磁阻效應(yīng),利用這種效應(yīng)可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度.如圖13所示為某磁敏電阻在室溫下的電阻—磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線,其中RB、R0分別表示有、無(wú)磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值.為了測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B,需先測(cè)量磁敏電阻處于磁場(chǎng)中的電阻值RB.請(qǐng)按要求完成下列實(shí)驗(yàn).
(1)設(shè)計(jì)一個(gè)可以測(cè)量磁場(chǎng)中該磁敏電阻阻值的電路,并在圖中的虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖(磁敏電阻及所處磁場(chǎng)已給出,待測(cè)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為0.6~1.0 T,不考慮磁場(chǎng)對(duì)電路其他部分的影響).要求誤差較。峁┑钠鞑娜缦拢
A.磁敏電阻,無(wú)磁場(chǎng)時(shí)阻值R0=150 Ω
B.滑動(dòng)變阻器R,總電阻約為20 Ω
C.電流表A,量程2.5 mA,內(nèi)阻約30 Ω
D.電壓表V,量程3 V,內(nèi)阻約3 kΩ
E.直流電源E,電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻不計(jì)
F.開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干
(2)正確接線后,將磁敏電阻置入待測(cè)磁場(chǎng)中,測(cè)量數(shù)據(jù)如下表:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
U(V) | 0.00 | 0.45 | 0.91 | 1.50 | 1.79 | 2.71 |
I(mA) | 0.00 | 0.30 | 0.60 | 1.00 | 1.20 | 1.80 |
根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測(cè)量值RB=______Ω.
結(jié)合題圖可知待測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=______T.
(3)試結(jié)合題圖簡(jiǎn)要回答,磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0~0.2 T和0.4~1.0 T范圍內(nèi)磁敏電阻阻值的變化規(guī)律有何不同?
________________________________________________________________________.
(4)某同學(xué)在查閱相關(guān)資料時(shí)看到了圖所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻—磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線(關(guān)于縱軸對(duì)稱(chēng)),由圖線可以得到什么結(jié)論?___________________________________________________________________________.
【答案】(1)見(jiàn)解析圖
(2)1500;0.90
(3)在0~0.2T范圍內(nèi),磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度非線性變化(或不均勻變化);在
0. 4~1.0T范圍內(nèi),磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度線性變化(或均勻變化)
(4)磁場(chǎng)反向,磁敏電阻的阻值不變。
【解析】(1)當(dāng)B=0.6T時(shí),磁敏電阻阻值約為6×150Ω=900Ω,當(dāng)B=1.0T時(shí),磁敏電阻阻值約為11×150Ω=1650Ω.由于滑動(dòng)變阻器全電阻20Ω比磁敏電阻的阻值小得多,故滑動(dòng)變阻器選擇分壓式接法;由于,所以電流表應(yīng)內(nèi)接.電路圖如圖所示.
(2)方法一:根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以求得磁敏電阻的阻值分別為: , , ,
, ,
故電阻的測(cè)量值為(1500-1503Ω都算正確.)
由于,從圖1中可以讀出B=0.9T
方法二:作出表中的數(shù)據(jù)作出U-I圖象,圖象的斜率即為電阻(略).
(3)在0~0.2T范圍,圖線為曲線,故磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度非線性變化(或非均勻變化);在0.4~1.0T范圍內(nèi),圖線為直線,故磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度線性變化(或均勻變化);
(4)從圖3中可以看出,當(dāng)加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的磁場(chǎng)時(shí),磁敏電阻的阻值相等,故磁敏電阻的阻值與磁場(chǎng)方向無(wú)關(guān).
本題以最新的科技成果為背景,考查了電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力.從新材料、新情景中舍棄無(wú)關(guān)因素,會(huì)看到這是一個(gè)考查伏安法測(cè)電阻的電路設(shè)計(jì)問(wèn)題,及如何根據(jù)測(cè)得的U、I值求電阻.第(3)、(4)問(wèn)則考查考生思維的靈敏度和創(chuàng)新能力.總之本題是一道以能力立意為主,充分體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)的三維目標(biāo),考查學(xué)生的創(chuàng)新能力、獲取新知識(shí)的能力、建模能力的一道好題.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于電場(chǎng)和電場(chǎng)線的說(shuō)法,正確的是
A. 電場(chǎng)是為了研究方便而引入的假想模型 B. 電場(chǎng)是電荷周?chē)鷮?shí)際存在的物質(zhì)
C. 電場(chǎng)線是電場(chǎng)中實(shí)際存在的一系列曲線 D. 電場(chǎng)線是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn),已知φa=0V,φb=1500V,求:
(1)a、b兩點(diǎn)電勢(shì)差;
(2)如將帶電量為q=-4×10-9C的點(diǎn)電荷從a移到b時(shí),電場(chǎng)力做多少功;
(3)q=-4×10-9C的點(diǎn)電荷在b點(diǎn)的電勢(shì)能.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)在“利用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中,下述器材中不需要的是________(用代號(hào)表示).
①低壓交流電源、220 V交流電源、劭潭瘸摺、芡1怼、菪≤(chē)、迬Щ喌拈L(zhǎng)木板 ⑦紙帶、嗵炱健、犭娀鸹ù螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)跡來(lái)測(cè)算小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度.該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)得到6條紙帶,在每條紙帶上取6個(gè)點(diǎn),如圖所示,每?jī)蓚(gè)相鄰點(diǎn)的時(shí)間間隔T均為0.02 s.其中1、2、3點(diǎn)相鄰,4、5、6點(diǎn)相鄰,在3點(diǎn)和4點(diǎn)之間還有若干個(gè)點(diǎn).s1是1、3兩點(diǎn)的距離,s2是4、6兩點(diǎn)的距離,s3是2、5兩點(diǎn)的距離.
①測(cè)出s1、s2、s3后,計(jì)算打第2點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度的表達(dá)式是v2=________,計(jì)算打第5點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度的表達(dá)式是v5=________,計(jì)算加速度的表達(dá)式是a=________.
②該同學(xué)測(cè)得的數(shù)據(jù)是s1=4.00 cm,s2=6.60 cm,s3=28.10 cm,根據(jù)數(shù)據(jù)求出a=________.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一豎直彈簧下端固定于水平地面上,小球從彈簧的正上方高為h的地方自由下落到彈簧的上端.如圖所示,經(jīng)幾次反彈后小球在彈簧上靜止于某一點(diǎn)A處,則( )
A. h愈大,彈簧在A點(diǎn)的壓縮量愈大
B. 小球在A點(diǎn)的速度與h無(wú)關(guān)
C. 小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)的壓縮量與h無(wú)關(guān)
D. 小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能與h有關(guān)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在現(xiàn)代生活中,許多地方需要傳感器,例如,電冰箱制冷系統(tǒng)的自動(dòng)控制就要用到( )
A. 壓力傳感器 B. 聲傳感器
C. 光傳感器 D. 溫度傳感器
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( 。
A. 變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)
B. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力一定不為零
C. 曲線運(yùn)動(dòng)一定是變加速的運(yùn)動(dòng)
D. 曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可以是不變的
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】曲線運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)的方向時(shí)刻________(改變、不變),質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(某一點(diǎn))的速度方向是沿________ , 并指向運(yùn)動(dòng)的一側(cè).曲線運(yùn)動(dòng)一定是________運(yùn)動(dòng),一定具有________ .
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