掌握基本测量电路.理解路端电压规律.弄清电源伏安特性曲线的意义.能根据相应图线进行数据处理与分析.——青夏教育精英家教网—

摘要：掌握基本测量电路.理解路端电压规律.弄清电源伏安特性曲线的意义.能根据相应图线进行数据处理与分析.

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如图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端．
（1）为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：
①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；
②用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；
③用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流．
你认为以上测量中不妥的有：

（填序号），理由是：

（2）含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极．为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了U-I坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图丙所示．请你作进一步处理，并由图求出等效电源的电动势E=

V，内阻r=

Ω．
（3）由于电压表和电流表的内阻，会产生系统误差，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比

，测得的内阻与实际值相比

（填“偏大”、“偏小”和“相同”）．

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霍尔效应是电磁基本现象之一，在现代汽车上广泛应用霍尔器件：ABS系统中的速度传感器、汽车速度表等．如图1，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U_H，这个现象称为霍尔效应，U_H称为霍尔电压，且满足U_H=k

，式中k为霍尔系数，由半导体材料的性质决定，d为薄片的厚度．利用霍尔效应可以测出磁场中某处的磁感应强度B．

（1）为了便于改变电流方向作研究，设计如图2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P端流入，Q端流出，应将S₁掷向

（填“a”或“b”），S₂掷向

（填“c”或“d”）．
（2）已知某半导体薄片厚度d=0.40mm，霍尔系数为1.5×10^-3V?m?A^-1?T^-1，保持待测磁场磁感应强度B不变，改变电流I的大小，测量相应的U_H值，记录数据如表．

I（×10^-3A）	3.0	6.0	9.0	12.0	15.0	18.0
U_H（×10^-3V）	1.1	1.9	3.4	4.5	6.2	6.8

根据表中数据在给定区域内图3中画出U_H-I图线，利用图线求出待测磁场B为

T．
（3）利用上述方法，可以粗略测出磁场的分布．为了更精细测出磁场的分布，可采取的措施有

（A）选用厚度较薄的半导体薄片
（B）选用厚度较厚的半导体薄
（C）选用霍尔系数k大的半导体薄片
（D）增大电流强度I．查看习题详情和答案>>

如图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端．
（1）为了探测黑箱，小明进行了以下几步测量：
①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；
②用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；
③用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流．
你认为以上测量中不妥的有：

（填序号），理由是：

．
（2）含有电源的黑箱相当于一个等效电源（a、b是电源的两极），小明想测定这个等效电源的电动势和内阻，设计了如图乙所示的测量电路，此电路同时能测出电阻R₀的阻值．小明将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了三个电表的一系列示数．记录在下面两个表格中．
表格一

电压表示数/V	1.21	0.90	0.60	0.29	0
电流表示数/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50

表格二

电压表示数/V	1.40	1.31	1.22	1.08	1.00
电流表示数/A	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50

①在图乙的坐标纸中分别作出R₀的U-I图象和电源的U-I图象．

②根据作出的图象可以求出定值电阻R₀=

Ω，电源电动势E=

V，内电阻r=

Ω
③若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻R₀值

实际值；测得的电源电动势E的值

实际值，内阻r的测量值

实际值（横线上选填“大于、等于、小于”）．

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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1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U_H，这个现象称为霍尔效应，U_H称为霍尔电压，且满足UH=k

，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．

①若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图1所示，该同学用电压表测量U_H时，应将电压表的“+”接线柱与

（填“M”或“N”）端通过导线相连．
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U_H值，记录数据如下表所示．

I（×10^-3A）	3.0	6.0	9.0	12.0	15.0	18.0
U_H（×10^-3V）	1.1	1.9	3.4	4.5	6.2	6.8

根据表中数据在表格中画出U_H-I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为

×10^-3V?m?A^-1?T^-1（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2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．

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（1）图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的__________(填“A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm。

（2）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U_H，这个现象称为霍尔效应，U_H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。

①若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量U_H时，应将电压表的“+”接线柱与_________（填“M”或“N”）端通过导线相连。

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U_H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U_H—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为_______________（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。

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