题目内容
【题目】中国科技馆“探索与发现”展厅有一个展品名为:“伸缩的线圈”,如图甲、乙所示,分别是该展品中软螺线管通电或不通电的状态,其中图 (选填“甲”或“乙”)所描述的是软螺线管通电的状态。该展品的工作原理是 。
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小磁针A实际的“N”极和 “S”极与标识的“N”极和 “S”极相反器材:电源(电源电压4.5V保持不变)、滑动变阻器(0-20Ω)、定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω各一只、电压表(0-3V)、电流表(0-0.6A)、开关一个、导线若干。依据如图所示电路,甲组同学选择:保持电阻R两端电压U=3 V不变,记录了六组数据,如甲表所示;乙组同学选择:保持电阻R两端电压U=1.5 V不变,记录了六组数据,如乙表所示。老师看完两组同学记录的数据,断定:有一组学生的一些实验数据是没经过实验,而是通过电流与电阻成反比,直接填在表格中的。你认为是 组同学的实验数据有造假的成分。主要理由是 。
甲表:U=3 V
电阻/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
电流/ A | 0.60 | 0.30 | 0.20 | 0.16 | 0.12 | 0.10 |
乙表:U=1.5 V
电阻/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
电流/ A | 0.30 | 0.15 | 0.10 | 0.075 | 0.06 | 0.05 |
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【答案】(1)乙;通电线圈的异名磁极相互吸引;(2)乙;利用实验中所提供的器材无法得出表乙中的后四组数据.
【解析】
试题分析:(1)以每一匝线圈为研究对象,由安培定则可知,它们的N极都朝向同一方向,则相邻的两侧为异名磁极,根据异名磁极相互吸引可知,当通电后,线圈会向中间靠拢,因此,图乙所描述的是软螺线管通电的状态;
(2)由题意可知,电源电压4.5V保持不变、滑动变阻器为0-20Ω;当两次实验中接入的电阻最大,为30Ω时,此时电路的最大阻值为30Ω+20Ω=50Ω,则电路中的最小电流为:I=U/I=4.5V/50Ω=0.09A对照表中数据可知,利用上述器材,不可能得出表乙中后四次的实验数据,因此,老师认为乙组同学的实验数据有造假成分。