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国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考答案解析与解析电磁学

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R1所在桥臂断路。

(2)比例臂R1/ R2数值过大或过小,电桥难于平衡。 2.下列因素是否会加大测量误差?

(1)电源电压大幅下降;(2)电源电压稍有波动;(3)在测量较低电阻时,导线电阻不可忽略;(4)示零器的灵敏度不够高。

答:(1)(3)(4)会加大测量误差,(2)不会加大测量误差。

【补充思考题】用电桥法测量一个磁电式微安表阻

Kb E I R1 I1 A I2 R2 D + Ig Ix ?A Rx ? C K I0 R0 B 已知一块电磁式微安表的量程为0~200500

A,阻约为

)、干电池一节、单刀开关两个。

。提供的仪器有:电阻箱三个、变阻器(电阻50

(1)由于微安表不能超过满度值,加在电桥两端电压不能高,用变阻器接成分压器为电桥提供电压;(2)微安表指针不能反转,表的正极通过桥路与电源正极一致;(3)没有示零器,用开关和微安表配合判断平衡;

电路如图。①取比例臂电阻都为500

,比较臂电阻在500

左右,分压器输出接

近零;②合上电源开关,缓慢提高电源输出电压,使微安表有一个较大读数;③合一下平衡指示开关,看微安表示数变化,根据情况调节R0,直至当合上平衡指示开关前后,微安表示数不变,电桥平衡,进行读数。

实验十八 学习使用示波器

【思考题参考答案】

1.如果示波器良好,但是开机后荧光屏上无光点出现,哪些旋钮不合适会出现这种情况?应怎样调节才能使光点出现?

答:水平位移太偏、竖直位移太偏、辉度太低。使这些旋钮处于适中位置。 2.如果观察到荧光屏上波形不断向右移动,说明锯齿波电压频率是偏高还是偏低? 答:偏高

3.用示波器观测周期性信号时,信号的频率恒定,改变扫描频率能否使显示的波形周期数变化?保持扫描频率恒定,改变信号的频率能否使显示的波形周期数变化?它们的作用原理有什么不同?上述两种情况下,如果保持示波器的X增益恒定,那么横坐标每一格代表的时间值是否发生变化?

答:第一问:两种情况都能使显示波形的周期数变化。第二问:第一种情况如果减小扫描速率(即增大扫描周期),显示的波形个数增多;第二种情况增大信号频率,使扫描信号周期与信号周期的整数比增大,显示的波形个数增多。第三问:第一种情况,横坐标每一格代表的时间值变化,第二种情况,横坐标每一格代表的时间值不变。

实验十九 观察电容特性

【思考题参考答案】

[补充思考题]在观察RC电路中uc波形时,连接示波器为什么要共地? 答:实际实验时,在RC电路两端引进一个方波,相当于能自动短路和加电源,但方波中低电位(电平)定义为零时,高电

(a)

(b)

位(电平)是对信号源的地而言的。在示波器中显示的信号电位是对自己的地而言的,在显示电容器充电和放电的uc或uR波形时,如果共地连接,如图(a)(b)所示,充电使用的电压和充放电过程中uc或uR对应的电位才统一,并且这时加在示波器垂直偏转板的信号电压始终是uc或uR,从而显示uc或uR波形。

实验二十 黑盒子

【思考题参考答案】

1.使用数字万用电表的电阻量程测试二极管,当呈现低电阻值时,与哪个表笔接触的是二极管的正极?为什么?

答:与红表笔接触的是二极管的正极。因为,呈现低电阻值时,二极管处于正向偏置而导通,二极管正极电位高于负极电位。而数字万用电表的电阻量程,红表笔与部电池的正极连接,只有当红表笔接二极管正极,黑表笔接负极时,二极管才会导通。

2.如果黑盒子中装的是电解电容,其电容值为几百到上千微法,应怎样判定电容的正负极?

答:用数字万用电表电阻量程R*100或者R*1K检测,将万用表打到电阻量程(正负表笔要正确插入),两表笔打住电解电容两引脚,如果测出的电阻由小变大的话,红表笔接的那个引脚是正极。如果一开始电阻就很大,那么,红表笔接的那个引脚是负极。

【补充思考题】黑盒子实验中,如果用万用表欧姆档正反两次检测某两个接线柱之间均为短路或断路,怎样判断真的是短路或断路。

答:对于短路和小电阻要区分开,换用200档重复测量,如果仍无电阻判断为短路,如果有电阻,说明有小电阻。对于断路和大电阻要区分开,换用200k如果仍为无穷大判断为断路,如果有电阻,说明有大电阻。

档重复测量,

实验二十三 用霍尔效应测量磁场

【思考题参考答案】判断霍尔片上的磁场方向,并简图示意。

答:利用霍尔效应产生的原因,容易得到下列结

d B _ _ _ _ _ _ _ _ + B + + + + + + + + ? EH v + + + + + + + + I UH d _ _ _ _ _ _ _ _ v EH I UH 论:p型半导体霍尔片,磁场方向指向霍尔电流I与霍尔电势降低方向(霍尔电场EH方向)的右手螺旋拇指指向。n型半导体霍尔片,磁场方向指向霍尔电流I与霍尔电势降低方向(霍尔电场EH方向)的右手螺旋拇指指向相反。示意图如图所示。

【补充思考题】由于霍尔元件横向电极不对称,在不加磁场时两横向电极也有电势差(电阻效应),称为不对称电势。怎么消除不对称电势差的影响。

答:不对称电势差为V0?ISr。不对称电势差的大小和方向只与IS方向有关,与B的方向无关,而VH的方向与IS和B的方向都有关,当V0与VH方向相同时,两者叠加使测量值大于实际值,当V0与VH方向相反时,两者叠加使测量值小于实际值。为消除不对称电势差的影响,保持IS大小和方向不变、B的大小不变,改变B方向测量两次,这两次测量不对称电势差不变,霍尔电压方向相反。消除不对称电势差后的测量值为

VH??V1?V2?/2。

国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考答案解析与解析电磁学

R1所在桥臂断路。(2)比例臂R1/R2数值过大或过小,电桥难于平衡。2.下列因素是否会加大测量误差?(1)电源电压大幅下降;(2)电源电压稍有波动;(3)在测量较低电阻时,导线电阻不可忽略;(4)示零器的灵敏度不够高。答:(1)(3)(4)会加大测量误差,(2)不会加大测量误差。【补充思考题】用电桥法测量一个磁电式微安表阻
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