题目内容
可记忆电阻有许多新奇特性,例如负差分电阻效应,多重与可控导电率,迟滞效应等等,从资料上获知某可记忆电阻Rx的I-U特性曲线如图所示。现要利用实验亲自描绘此元件加正向电压时的I-U特性曲线,除外,另有器材如下:
A.直流电源6V内阻不计 B.电压表V量程6V,内阻约6k
C.电流表A1量程60mA,内阻约10 D.电流表A2量程l0mA,内阻约20,
E.滑动变阻器R(总阻值为20) 开关1个、导线若干
①由已知的I-U图象可得出,电压在0~2.5V范围时,可记忆电阻的电阻值约为_________;
②为较准确地描绘可记忆电阻的I-U图线,需要在0~3.5V和3.5~6V两个电压段上采用不同的电路和电流表.在描绘0~3.5V电压下的I-U图线时,应选甲、乙、丙、丁四个电路中的_________电路,电流表应选________(填C或D);描绘3.5~6V电压下的I-U图线时,应选甲、乙、丙、丁四个电路中的________电路,电流表应选_________(填C或D).
(1)①50(2分);②甲(2分);C(2分);乙(2分);D(1分)。
解析试题分析:①由图1所示图象可知,电压在0~2.5V范围时,可记忆电阻的电阻值约为R==50Ω
②由图1所示图象可知,在0~3.5V电压段上,电流最大值为50mA,则电流表应选C,在该段电阻最大值约为50Ω,电流表内阻约为10Ω,电压表内阻约为6000Ω,电压表内阻远大于电阻阻值,电流表应采用外接法,由图象可知,在该电压段上,电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,因此电路图应选甲;由图1所示图象可知,在3.5~6V电压段上,最大电流小于10mA,则电流表应选D,最大电阻约为R==437.5Ω,滑动变阻器最大阻值为20Ω,因此滑动变阻器应采用分压接法,电流表内阻约为20Ω,电压表内阻约为6000Ω,相对来说,电阻阻值远大于电流表内阻,电流表应采用内接法,实验电路图选乙。
考点:I-U特性曲线,测电阻的电路等。
某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中,已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°;在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间内为t;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L,再用游标卡尺测得摆球的直径为d.
(1)该单摆在摆动过程中的周期为__________________;
(2)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g= ______________________
(3)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的
A.单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了 |
B.把n次摆动的时间误记为(n+1)次摆动的时间 |
C.以摆线长作为摆长来计算 |
D.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算 |
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,现除了有一个标有“5 V,2.5 W”的小灯泡,导线和开关外,还有:
A.直流电源:电动势约为6 V,内阻可不计 |
B.直流电流表:量程0~3 A,内阻为0.1 Ω |
C.直流电流表:量程0~600 mA,内阻为5 Ω |
D.直流电压表:量程0~15 V,内阻为15 kΩ |
F.滑动变阻器: 10 Ω,2 A
G.滑动变阻器:1 kΩ 0.5 A
H.电阻箱一个(符号为):0~9999.9Ω,最小调节量0.1Ω;
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化至额定电压5V,且电表读数相对误差较小。
(1)以上器材中应电流表选用(填代号),电压表选用(填代号),滑动变阻器选用(填代号);
(2)在方框中画出实验原理电路图;
(3)某同学通过实验作出小灯泡的伏安特性曲线,如图甲所示.现把两个完全相同的这种小灯泡并联接到如图乙所示的电路中,其中电源电动势E = 3V,内阻r = 3Ω,则此时灯泡的实际功率为W.(结果保留两位有效数字)
甲乙
霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图丙所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。
I(×10-3A) | 3.0 | 6.0 | 9.0 | 12.0 | 15.0 | 18.0 |
UH(×10-3V) | 1.1 | 1.9 | 3.4 | 4.5 | 6.2 | 6.8 |
② 已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示。根据表中数据在给定区域内(见答题卡)画出UH—I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为____________×10-3 V(保留2位有效数字)。
③ 该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图丁所示的测量电路,S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出)。为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向_______(填“a”或“b”), S2掷向_______(填“c”或“d”)。为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中。在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件____________和__________(填器件代号)之间。