(1)描绘伏安特性曲线

1.实验原理:在小灯泡由暗变亮的过程中,温度发生了很大的变化,而导体的电阻会随温度的变化而增大,故在两端电压由小变大的过程中,描绘出的伏安特性曲线就不是一条直线,而是一条各点斜率逐渐增大的曲线。    2.实验步骤:(1)开关断开的状态下连好电路(分压器接法、安培表外接)后再把滑动变阻器的滑动头调到使负载所加电压最小的位置(2)调节滑变,读数记录约12组值(不要断开电键进行间断测量)(3)断电,折线路(4)建立坐标,选取适当标度,描点,连线(平滑)。    3.注意事项:(1)为使实验准确,应尽量多测几组数据(12组左右),且滑动变阻器应接成分压器接法(2)安培表内外接法应视灯泡的电阻大小确定,一般是外接法。(3)为了减少误差,在作图时,所选取分度比例要恰当,应使12个点在坐标平面内分布在一个尽量大的范围内,且疏密程度尽量均匀些。(3)用多用电表所测得的电阻值较在电路中所测得的值一般要大很多(冷态电阻要小) (2)描绘等势线    1.实验原理:本实验是利用导电纸上形成的稳恒电流场模拟静电场来做实验的。因此实验中与6V直流电源正极相连接的电极相当于正电荷;与6V直流电源负极相连接的电极相当于负电荷。    2.实验器材:木板、白纸、复写纸、导电纸、图订、圆柱形电极两个、探针两个、灵敏电流表、电池、电键、导线。    3.易错点:    (1)从下到上依次铺放白纸、复写纸、导电纸。    (2)只能用灵敏电流计,不能用安培表。

27.北京市第八十中学2009--2010学年度第一学期月考光子具有能量,也具有动量。光照射到物体表面时,会对物体产生压强,这就是“光压”。光压的产生机理如同气体压强:大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力,器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强。设太阳光每个光子的平均能量为E,太阳光垂直照射地球表面时,在单位面积上的辐射功率为P0。已知光速为c,则光子的动量为E/c。求:

(1)若太阳光垂直照射在地球表面,则时间t内照射到地球表面上半径为r的圆形区域内太阳光的总能量及光子个数分别是多少?

(2)若太阳光垂直照射到地球表面,在半径为r的某圆形区域内被完全反射(即所有光子均被反射,且被反射前后的能量变化可忽略不计),则太阳光在该区域表面产生的光压(用I表示光压)是多少?

(3)有科学家建议利用光压对太阳帆的作用作为未来星际旅行的动力来源。一般情况下,太阳光照射到物体表面时,一部分会被反射,还有一部分被吸收。若物体表面的反射系数为ρ,则在物体表面产生的光压是全反射时产生光压的倍。设太阳帆的反射系数ρ=0.8,太阳帆为圆盘形,其半径r=15m,飞船的总质量m=100kg,太阳光垂直照射在太阳帆表面单位面积上的辐射功率P0=1.4kW,已知光速c=3.0×108m/s。利用上述数据并结合第(2)问中的结论,求太阳帆飞船仅在上述光压的作用下,能产生的加速度大小是多少?不考虑光子被反射前后的能量变化。(保留2位有效数字)

解:(1)时间t内太阳光照射到面积为S的圆形区域上的总能量E= P0St

解得Er2 P0t

照射到此圆形区域的光子数n=

解得n=

(2)因光子的动量p=

则到达地球表面半径为r的圆形区域的光子总动量p=np

因太阳光被完全反射,所以时间t内光子总动量的改变量

Δp=2p

设太阳光对此圆形区域表面的压力为F,依据动量定理Ftp

太阳光在圆形区域表面产生的光压I=F/S

解得I=

(3)在太阳帆表面产生的光压I′=I

   对太阳帆产生的压力F′= IS

   设飞船的加速度为a,依据牛顿第二定律F′=ma.

解得a=5.9×10-5m/s2

 0  137499  137507  137513  137517  137523  137525  137529  137535  137537  137543  137549  137553  137555  137559  137565  137567  137573  137577  137579  137583  137585  137589  137591  137593  137594  137595  137597  137598  137599  137601  137603  137607  137609  137613  137615  137619  137625  137627  137633  137637  137639  137643  137649  137655  137657  137663  137667  137669  137675  137679  137685  137693  447348 

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