题目内容
【题目】如图a是用传感器研究通断电时电路中电流变化的电路图。图中L为电感线圈，用的是实验室中变压器原理说明器的原线圈，直流电阻为r；R为定值电阻；E为直流稳压电源。电流传感器量程都取0. 2A（内阻约0.5Ω），电压传感器量程取20V（内阻大于1MΩ）。主要操作过程只有两步：接通开关S，经过一定时间再断开开关S。图b是该实验采集的数据输入计算机而得到的图象，其中图线2和3的右侧段（即CK和FK）关于水平轴对称。
请把以下各问题的答案填在题中横线处：
（1）图线1（即图中的AHIJK）是___________采集的图线；图线2（即图中的ABCK）是____________采集的图线；图线3（即图中的ADEFK）是____________采集的图线。
（2）在开关S接通后图线2表示的电流有一个逐渐上升的过程，这是因为_______。
（3）电感线圈L的电阻r约为_________Ω。
（4）请说明为什么图线2和3的右侧段（即CK和FK）关于水平轴对称？_______其表示的物理意义是什么？__________________________________。
（5）如果将电阻R的阻值改为原来的两倍，重复上面的实验，得到的图像将会有所变化，请在图c中定性画出三个传感器采集的3条图线并如题中给出的图b那样标注1、2、3。（假定操作过程中接通开关S，再断开开关S的时间也控制得与上面一样）_______
【答案】电压传感器 ； 电流传感器1； 电流传感器2 线圈中电流的变化将产生自感电动势，它阻碍线圈中电流的增加，因此线圈中的电流只能从零逐渐增大。 45±4Ω。 见解析； 见解析； 图见解析；
【解析】
（1）[1]电压传感器 ；
[2]电流传感器1；
[3]电流传感器2;
（2）[4]线圈的自感现象。线圈中电流的变化将产生自感电动势，它阻碍线圈中电流的增加，因此线圈中的电流只能从零逐渐增大。
（3）[5]45±4Ω。
（4）[6].[7].当开关S断开后，电感L产生自感电动势，其方向与开关S断开前L上电流方向相同。此时电感L与电阻R形成回路，故电感上电流方向不变，电阻的电流反向，并且与电感上的电流大小相等。
（5）[8]见下图:
注：第一时间段：3图线均与原来一样；
第二时间段：图线1、2与原来一样；图线3高度在原来的一半处。
第三时间段：图线2、3与原来一样；图线1原J点y方向下移。下移至2倍以内都算对。图上能表现这个意识即可，不究细节。
