''
（2） a值范围；在标准答案±2以内，满分1分 在标准答案±3以内，得0.5分（即扣0.5分） 以上范围以外，不得分
【问题2】研究灯泡发光强度与灯丝温度的关系（12分）
2.1画出你实验用的线路图、简述其工作原理及实验步骤（5分）（若申请了提示卡二，扣6分）
线路图如下
图3测量灯泡发光强度与灯丝温度关系的线路图 工作原理：
（1）由V3和R3可得出光电流，虽然光电池不能直接收到灯泡发出的所有光线，但光电流仍可以线性地反映出灯泡发光强度；
（2）而由V2和R2可通过小灯泡的电流，利用V1的测量值可进而得出此时的灯泡电阻，由T=aR0.83可求出灯泡的温度，最终可获得灯泡的温度与其发光强度的关系。
步骤：
（1） 用文具夹子将样品板与光电池板固定好，保持两者之间位置不变。 记录测量数据如下表
序号 灯丝电压（V） 1 2 3 1.290 1.740 2.21 标阻电压（v） 0.600 0.701 0.800 灯丝电阻（Ω） 43.00 49.64 55.25 灯丝温度（K） 941 1060 1159 光电池电压（mV） 0.1 0.2 0.6 光电流（mA） 0.001 0.002 0.006 ''
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2.73 3.29 3.88 4.50 5.17 5.87 6.60 7.36 8.19 9.03 9.91 10.74 12.00 0.900 1.001 1.101 1.201 1.301 1.401 1.501 1.601 1.703 1.803 1.903 1.995 2.12 60.67 65.73 70.48 74.94 79.48 83.80 87.94 91.94 96.18 100.17 104.15 107.67 113.21 1252 1338 1418 1492 1567 1637 1704 1768 1836 1899 1961 2016 2102 1.4 2.6 4.5 7.2 11.1 16.4 23.2 31.9 43.2 56.8 73.3 91.0 122.3 0.014 0.026 0.045 0.072 0.111 0.164 0.232 0.319 0.432 0.568 0.733 0.910 1.223
（2） 在未闭合开光之前，记录下V3，并在计算中扣除本底电流。 （3） 调节电位器增大标阻电压，从灯泡发光开始测量。
（4） 调节电位器，记录灯泡灯丝的电压、标准电阻的电压、光电池的电压。
线路图评分标准：（2分） （1） 光电流采用电压测量1分。 （2） 其余部分连接正确1分 工作原理：1分
步骤：2分，每个步骤0.5分。
2.2用作图法研究灯泡发光强度与灯丝温度的关系，给出你的结论。（6分） 相关参数：
直流电源电压值=15.0V 标阻阻值=20.0Ω
光电池并联定值电阻=100Ω（注：此两只电阻不能换位） 灯泡的本底电流电压很小，近似为零，可以忽略
''
利用表2中灯丝温度与光电流的数据汇出图4。 评分标准：（6分）
（1） 相关参数1分（缺项扣0.5分，电阻换位扣0.5分）。
（2） 数据记录1分（自灯泡发光至其额定电压测量少于8个数据点，扣.5分；数据项：“灯丝电压、标阻电压、光电池电压”的名称、单位、有效数字有错误，扣0.5分）。
（3） 数据计算1.5分：（灯丝温度1分，光电流0.5分。注：电阻可以不计算）。
（4） 绘图1分（图名、坐标轴方向、坐标轴参量名、数据单位、数据点、曲线光滑、分度合理、比例恰当。注：错3项以下扣0.5分，3个以上扣1分，但错误的曲线不会因为图名、坐标轴方向、坐标轴参量名等给分）。
（5） 结论阐述1.5分。（由图4可见灯丝温度越高，由其产生的光电流越强，说明其发光强度越强。xxxK以下发光强度几乎为零，xxxK以后光强迅速增加，xxxK后增速加快）
2.3求出灯泡额定电压下的灯泡温度（1分）
当我们测得小灯泡的电阻即可获得其温度值。当小灯泡电压U=12.0V时，小灯泡温度T=2102K（直接根据额定电压计算，而不是通过测量导出额定电压下电阻，然后再计算出温度的情况，则不给分）
''
第31届全国物理竞赛决赛实验试题
【实验题目】（30分）
利用“组装电源元件盒”中的电子元件，设计一个能最大效率地将交流电压转变为直流电压的整流滤波电路，对设计的电路进行连接组装，使其成为一个直流电源。用电流表测量该电源的特征参数——开路电压、最大输出功率及电源内阻，研究该电源输出的交流电压与直流电压的比值随负载电阻变化的关系。然后用该直流电源及标阻电阻箱，采用电桥法精确测定“待测电阻”盒中三个未知电阻的阻值。
【实验器材】
1. 组装电源元件盒1只（内有交流电源、二极管、电解电容、电阻等供使用）；
2. 2.数字式电流表1只（仅电流档可用）； 3. 标准电阻箱1只（准确度等级为0.1级）；
4. 待测电阻盒1只（内含R1、R2及Rx三个待测电阻）； 5. 连接导线若干。 【实验要求】
1.（9分）用提供的实验器材设计一个桥式整流加π型滤波的电源电路，使其能将12V交流电压变为直流电压，画出设计电路图；用导线连接组装该电路为直流电源，测量所给出的数字电流表的内阻，并用该电流表研究组装电源的输出电压随负载的变化状况。测量当负载电阻RL在[50Ω-1000Ω]范围内变化时该电源输出的交流、直流电流，列表记录测试数据并计算不同负载时该电源的纹波系数Ku值。
（注：此处定义纹波系数Ku=交流电压有效值/直流电压值×100％） 2.（3分）利用实验数据画出纹波系数Ku值随负载RL的变化曲线，说明该电源在什么负载条件下可以达到Ku≤1％。
3.数字式万用表是自动量程表，只需选择测量功能与测量范围，不用选择量程，本万用表只有电流档插孔可用，其他功能（插孔）不能使用，该电流表是数字电压表头改装而成，它有一定的输入内阻，万用表上的[sel]按键可以切换直流
''
/交流测量功能，其它功能按键不需使用。
4.标准电阻箱是六旋电阻箱，电阻调整范围为0-99999.9Ω，准确度等级为0.1级。
5.“待测电阻”盒，内有R1、R2及Rx三个电阻，电阻阻值未知，要求通过实验方法精确地测出各电阻的阻值。
一.画出设计电路图，组装电路并测量（本部分9分）
1.用12V交流电源作为输入，设计将交流转换为直流的桥式整流加π型滤波的电源电路，画出电源与测试电路原理图，用文字说明电路的工作原理，并说明各元件在电路中起到的作用。（5分）
画出电源电路与测试电路的电路图（3分）
若本项内容不会做，可以申请（求助卡-1），要求给出设计电路图，但需扣除4分。
1）
画出输入交流电压12V、桥式整流（得1分），电压未标（得0.5分）；
画其他整流（非桥式整流）不得分。
2）
画出π滤波电路、电阻200Ω（得1分），电阻2000Ω（0.5分）；非π
滤波电路不得分。
全国中学生第30届32届物理决赛实验试题及其规范标准答案
