12．如图10-1-27甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图.它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.10 m.匝数n＝20匝的线圈.磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图——青夏教育精英家教网——

摘要：12．如图10-1-27甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图.它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.10 m.匝数n＝20匝的线圈.磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图10-1-27乙所示)．在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B＝ T.线圈的电阻为R1＝0.50 Ω.它的引出线接有R2＝9.5 Ω的小电珠L.外力推动线圈框架的P端.使线圈沿轴线做往复运动.便有电流通过小电珠．当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图10-1-27丙所示时．求: (1)小电珠中电流的最大值, (2)电压表的示数, (3)t＝0.1 s时外力F的大小, (4)在不改变发电装置结构的条件下.要使小电珠的功率提高双倍.可采取什么办法? 解析:(1)由题意及法拉第电磁感应定律知道.由于线圈在磁场中做往复运动.产生的感应电动势的大小符合正弦曲线变化规律.线圈中的感应电动势的最大值为:Em＝nBlv＝nB2πrvm.电路总电阻为:R1+R2.那么小电珠中电流的最大值为Im＝＝＝0.16 A. (2)电压表示数为有效值 U＝＝ImR2＝×0.16×9.5 V＝0.76 V≈1.07 V. (3)当t＝0.1 s也就是T/4时.外力F的大小为F＝nB2πrIm＝vm＝0.128 N. (4)提高vm 用变压器答案:1.07 V 提高vm 用变压器

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如图10－2－27甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为11∶1，R＝1 Ω，原线圈允许通过电流的最大值为1 A，副线圈ab两端电压随时间变化图象如图乙所示．则下列说法正确的是 (　　)．

图10－2－27

A．原线圈输入电压的有效值为242 V

B．原线圈两端交变电压的频率为550 Hz

C．副线圈中电流的最大值为11 A

D．为保证电路安全工作，滑动变阻器R′的阻值不得小于1 Ω

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如图10-2-5甲所示，原线圈所加交流电压按图10-2-27乙所示规律变化，通过一台降压变压器给照明电路供电，照明电路连接导线的总电阻R＝0.5 Ω，若用户端能使55盏“220 V,40 W”的电灯正常发光．则(　　)．

图10-2-5

A．副线圈中的电流为10 A

B．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u₁＝1 000sin (100πt) V

C．原线圈输入的总功率为2 200 W

D．降压变压器的匝数比为n₁∶n₂＝40∶9

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I．某同学设计了用如图所示的电路测量量程为1V的电压表的内阻R_V（R_V在800Ω-900Ω之间）实验步骤和方法是：

①断开开关S，按右图连接好电路②把滑动变阻器的触头P滑到a端③将电阻箱R的阻值调为零④闭合开关S⑤调节滑动变阻器R的阻值，使电压表的示数为1V⑥调节电阻箱R的阻值，使电压表的示数为0.5V，此时电阻箱R的值即为电压表的内电阻R_V的测量值⑦最后断开开关S．
实验室可供选择的实验器材有：
A．待测电压表B．滑动变阻器，最大阻值1000Ω
C．滑动变阻器，最大阻值10ΩD．电阻箱：最大阻值999.9Ω
E．电阻箱：最大阻值99.9ΩF．电池组：电动势约4V，内阻可忽略
G．电池组：电动势约8V，内阻可忽略
以及导线和开关等，按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：
（1）人使用本方法测量得较精确，而且使用仪器个数最少，除了导线，开关和待测电压表外，还应从提供的B、C、D、E、F、G器材中选用

（用器材的序号字母表示）
（2）对于上述方法测出的电压表内阻R_V的测量值R_测和真实值R_真及测量误差，下列说法中正确的是

．
A．R_测＞R_真
B．R_测＜R_真
C．若R_V越大，测量值R_测相对于真实值R_真的误差就越大
D．若R_V越大，测量值R_测相对于真实值R_真的误差就越小
II．（10分）学过单摆的周期公式以后，物理兴趣小组的同学们对种摆产生了兴趣，老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方本块（如一把米尺）做成的摆（这种摆被称为复摆），如图所示．让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示．
甲同学猜想：复摆的周期应该与板的质量有关．
乙同学猜想：复摆的摆长应该是悬点到重心的距离

．
丙同学猜：复摆的摆长应该大于

．理由是：若OC段看成细线，线栓在C处，C点以下部分的重心离O点的距离显然大于

．
为了研究以上猜想是否正确，同学们进行了下面的实验探索：
（1）把两个相同的木板完全重叠在一起，用透明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期，发现与单个木板摆动的周期相同，重做多次仍有这样的特点．则证明了甲同学的猜想是

的（选填“正确”或“错误”）
（2）用T₀表示板长为L的复摆看成摆长为

．单摆的周期计算值（T0=2π

），用T表示板长为L复摆的实际周期测量值．计算与测量的数据如下表：

板长L/cm	25	50	80	100	120	150
周期计算值T₀/s	0.70	1.00	1.27	1.41	1.55	1.73
周期测量值T/s	0.81	1.16	1.47	1.64	1.80	2.01

由上表可知，复摆的等效摆长

（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

（3）为了进一步定量研究，同学们用描点作图法对数据进行处理，所选坐标如图．请在坐标纸上作出T-T₀图，并根据图象中反映出的规律求出L_等=

．（结果保留三位有效数字，其中L_等是板长为L时的等效摆长T=2π

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“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学发现实验室除提供了一个额定电压为2.5V的小灯泡外，还提供了下列实验器材．
A．直流电源（3V，内阻不计）；               B．电流表（0～3A，内阻约0.03Ω）；
C．电流表（0～0.6A，内阻约0.13Ω）；        D．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）；
E．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）；          F．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流2A）；
G．滑动变阻器（0～1000Ω，额定电流0.5A）    H．开关、导线等；
①为减小测量误差，电压表应选用

，滑动变阻器应选用

．（选填代号）
②该同学选择安培表外接，且要求小灯泡两端电压变化范围尽量大些．请图甲线框中画出正确的实验电路图．

③闭合开关，逐次改变滑动变阻器滑片的位置，在下表中记录与之对应的电流表的示数I、电压表的示数U．其中某组电流表、电压表的示数如图乙所示．
请把图（乙）中电流表、电压表示数填入答题卷的相应位置上．

I/A	0	0.10	0.16	0.18	0.20	0.19	0.23		0.25	0.27	0.28	0.30
U/V	0	0.10	0.40	0.60	1.00	1.20	1.40		1.80	2.00	2.20	2.50

④处理实验数据时，绘制了如图（丙）所示的I-U坐标图，请在答题卷中将表中的数据及你的读数绘制出小灯泡的I-U图线．

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（2011?绍兴二模）为了探究某金属丝的电阻与长度的关系，实验中使用的器材有：
a．金属丝（长度x₀为1.0m，电阻约5Ω～6Ω）
b．直流电源（4.5V，内阻不计）
c．电流表（量程0.6A，内阻不计）
d．电压表（3V，内阻约3kΩ）
e．滑动变阻器（50Ω，1.5A）
f．定值电阻R₁（100.0Ω，1.0A）
g．定值电阻R₂（5.0Ω，1.0A）
h．开关，导线若干
（1）该实验的电路图如图所示，定值电阻应选

R₂

R₂

（选填“R₁”或“R₂”）
（2）有甲、乙两组同学采取两种不同的方案进行测量；
甲组方案：逐渐减小金属丝接入电路的长度x，并调整滑动变阻器的触头位置，同时保持电压表示数不变，读出对应的电流表示数，通过计算得到金属丝电阻R_甲如下表：

合金丝长度x/cm	100.00	85． 00	70.00	55.00	40.00	25.00
金属丝电阻值R_甲/Ω	5.10	4.36	3.66	2.95	2.34	1.87

乙组方案：逐渐减小金属丝接入电路的长度x，并调整测动变阻器的触头位置，同时保持电流表示数不变，读出对应的电压表示数，通过计算得到金属丝电阻R_乙如下表：

合金丝长度x/cm	100.00	85． 00	70.00	55.00	40.00	25.00
金属丝电阻值R_乙/Ω	5.10	4.33	3.57	2.80	2.04	1.27

①如图坐标纸内已经分别描出甲、乙实验数据的R-x图，结合R-x图简要回答甲、乙两组实验中金属丝电阻与长度变化规律有何不同，并分析其原因；

组同学的实验方案更符合实验要求：
③已知金属丝的横截面积为s=0.1mm²，则该金属丝的电阻率ρ=

（保留两位有效数字）

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