2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现"巨磁电阻"效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度。
若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线,其中、分别表示有、无磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值。请按要求完成下列实验。
(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为,不考虑磁场对电路其它部分的影响)。要求误差较小。
提供的器材如下:
A.磁敏电阻,无磁场时阻值
B.滑动变阻器,全电阻约
C.电流表,量程,内阻约
D.电压表,量程,内阻约
E.直流电源,电动势,内阻不计
F.开关,导线若干
(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表:
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
U(V) |
0.00 |
0.45 |
0.91 |
1.50 |
1.79 |
2.71 |
I(mA) |
0.00 |
0.30 |
0.60 |
1.00 |
1.20 |
1.80 |
根据上表可求出磁敏电阻的测量值=,结合图1可知待测磁场的磁感
应强度=。
(3)试结合图1简要回答,磁感应强度在和范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同?
(4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?
如图所示为某同学设计的一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验装置简图,小车的质量为m1,沙和沙桶的质量为m2.
(1)下列说法正确的是________.
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.在探究加速度与质量关系时,应作a-图象
(2)实验中要进行质量m1和m2的选取,以下最合理的一组是________
A.m1=200 g,m2=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
B.m1=400 g,m2=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
C.m1=200 g,m2=50 g、60 g、70 g、80 g、90 g、100 g
D.m1=20 g,m2=100 g、150 g、200 g、250 g、300 g、400 g
(3)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a-F图象,可能是图中的图线________(选填“甲”、“乙”、“丙”)
某同学测定一根金属丝的电阻率.
①用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,则该金属丝的直径为_________mm.
②先用多用电表粗测其电阻.将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:
a.将选择开关换成欧姆挡的“_______”档位(选填“×100”或“×1”)
b.将红、黑表笔短接,调节________调零旋钮,使欧姆表指针指在 _________处.
再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如左下图所示,则此段电阻丝的电阻为__________Ω.
③现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了以下各种器材,4V的直流电源、3V量程的直流电压表、电键、导线等.还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用:
A.电流表A1(量程0.3A,内阻约1Ω) | B.电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω) |
C.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω) | D.滑动变阻器R2(最大阻值为50Ω) |
为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大.电流表应选________,滑动变阻器应选________(填器材前面的字母).请在右上图中补齐连线以完成本实验.
如图1所示,打点计时器固定在斜面的某处,让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。图2是某同学实验时打出的某条纸带的一段。
已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a =" _______________" m/s2。为了测出滑块与斜面间的摩擦力,该同学已经测出斜面的长度l及高度h,他还需要测量的物理量是 ________ ,利用测得的量及加速度a表示摩擦力的大小f =" _____________"
某同学利用如图甲的实验装置探究测量重力加速度大小。
(1)该同学开始实验时情形如图甲所示,接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:
①;
②。
(2)该同学经修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带,取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点,测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5。若打点的频率为f,则打E点时重物的速度表达式VE=;该同学先分别计算出各计数点的速度值,并试画出速度的二次方(V2)与对应重物下落的距离(h)的关系如图丙所示,则重力加速度g=m/s2。
探究金属丝的电阻与长度关系的实验中,取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上,金属丝上安装一个可滑动的金属夹P.实验室提供了下列器材:电压表V(0-3V-15V)、电流表A(0-0.6 A-3A)、4V直流电源、滑动变阻器(0-20Ω)、刻度尺、开关和导线若干.
(1)用刻度尺测量金属丝AP段长度l,用电压表和电流表测量AP段的电阻R,请你用笔划线代替导线,在图甲中用三根导线连接好电路.闭合开关前,应注意.
(2)实验过程中,某次测量电压表、电流表指针偏转如图乙所示,则电流表和电压表的读数分别为I=A,U=V.
(3)实验中测出AP段长度l以及对应的电阻值R如下表:
l/cm |
30.00 |
40.00 |
50.00 |
60.00 |
70.00 |
80.00 |
R/Ω |
2.1 |
2.9 |
3.5 |
4.2 |
5.0 |
5.7 |
请在图丙坐标中,描点作出R-l图线;根据图线得到的结论是.
(4)某实验小组在实验中,调节金属夹P时,发现电压表有示数,电流表的示数为零,原因可能是.