
A.“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中,充電時(shí)電流逐漸增大,放電時(shí)電流逐漸減小
B.“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,滴入油酸酒精溶液后,需盡快描下油膜輪廓,測(cè)出油膜面積
C.“觀察光敏電阻特性”和“觀察金屬熱電阻特性”實(shí)驗(yàn)中,光照強(qiáng)度增加,光敏電阻阻值減小;溫度升高,金屬熱電阻阻值增大
D.“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,如果可拆變壓器的“橫梁”鐵芯沒(méi)裝上,原線圈接入10V的交流電時(shí),副線圈輸出電壓不為零
解析 “觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中,充電時(shí)電流逐漸減小,放電時(shí)電流也逐漸減小,A錯(cuò)誤;“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,滴入油酸酒精溶液后,需要等到油膜充分?jǐn)U展成單分子油膜后,才能描繪油膜輪廓,測(cè)出油膜面積,B錯(cuò)誤;“觀察光敏電阻特性”實(shí)驗(yàn)中,光照強(qiáng)度增加,光敏電阻阻值減小,“觀察金屬熱電阻特性”實(shí)驗(yàn)中,溫度升高,金屬熱電阻阻值增大,C正確;“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,如果可拆變壓器的“橫梁”鐵芯沒(méi)有裝上,原線圈接入10V的交流電時(shí),只是漏磁較嚴(yán)重,變壓器的效率會(huì)很低,但是在副線圈中仍能夠產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),副線圈輸出電壓不為零,D正確.
2.[傳感器實(shí)驗(yàn)在選擇題中考查/2022北京]某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計(jì)水庫(kù)水位預(yù)警系統(tǒng).如圖所示,電路中的R1和R2,其中一個(gè)是定值電阻,另一個(gè)是壓力傳感器(可等效為可變電阻).水位越高,對(duì)壓力傳感器的壓力越大,壓力傳感器的電阻值越小.當(dāng)a、b兩端的電壓大于U1時(shí),控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)開(kāi)啟低水位預(yù)警;當(dāng)a、b兩端的電壓小于U2(U1、U2為定值)時(shí),控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)開(kāi)啟高水位預(yù)警.下列說(shuō)法正確的是( C )
A.U1<U2
B.R2為壓力傳感器
C.定值電阻的阻值越大,開(kāi)啟高水位預(yù)警時(shí)的水位越低
D.定值電阻的阻值越大,開(kāi)啟低水位預(yù)警時(shí)的水位越高
解析 水位越高,對(duì)壓力傳感器的壓力越大,壓力傳感器的電阻值越小.控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)開(kāi)啟低水位預(yù)警時(shí)水位越低,壓力傳感器的電阻值越大,壓力傳感器兩端電壓越大,定值電阻兩端電壓越小,由于a、b兩端此時(shí)的電壓大于U1,根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)可知,R1為壓力傳感器,高水位時(shí)壓力傳感器的電阻值較小,壓力傳感器R1兩端電壓較小,U1>U2,AB錯(cuò)誤.若定值電阻的阻值越大,壓力傳感器分得的電壓越小,水位升高時(shí),壓力傳感器的電阻減小,分得的電壓減小,很容易達(dá)到U2,即開(kāi)啟高水位預(yù)警時(shí)的水位越低,C正確;水位降低時(shí),壓力傳感器的電阻增大,分得的電壓增大,水位要降得更低,壓力傳感器阻值更大,分得的電壓才能達(dá)到U1,即開(kāi)啟低水位預(yù)警的水位越低,D錯(cuò)誤.
3.[創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)/2023湖南]某探究小組利用半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器等元件設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量微小壓力的裝置,其電路如圖(a)所示,R1、R2、R3為電阻箱,RF為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器,C、D間連接電壓傳感器(內(nèi)阻無(wú)窮大).
(1)先用歐姆表“×100”擋粗測(cè)RF的阻值,示數(shù)如圖(b)所示,對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是 1000 Ω;
(2)適當(dāng)調(diào)節(jié)R1、R2、R3,使電壓傳感器示數(shù)為0,此時(shí),RF的阻值為 R1R2R3 (用R1、R2、R3表示);
(3)依次將0.5g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼加載到壓力傳感器上(壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大?。?,讀出電壓傳感器示數(shù)U,所測(cè)數(shù)據(jù)如下表所示:
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖(c)上描點(diǎn),繪制U-m關(guān)系圖線;
圖(c)
(4)完成前面三步的實(shí)驗(yàn)工作后,該測(cè)量微小壓力的裝置即可投入使用.在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F0,電壓傳感器示數(shù)為200mV,則F0大小是 0.018 N(重力加速度取9.8m/s2,保留2位有效數(shù)字);
(5)若在步驟(4)中換用非理想毫伏表測(cè)量C、D間電壓,在半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力F1,此時(shí)非理想毫伏表讀數(shù)為200mV,則F1 > F0(填“>”“=”或“<”).
解析 (1)由圖(b)可知,對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為10×100Ω=1000Ω.
(2)根據(jù)電壓傳感器示數(shù)為0可得I1R1=I2R2,I1RF=I2R3,解得RF=R1R2R3.
(3)把表格中的數(shù)據(jù)在圖(c)上進(jìn)行描點(diǎn),然后用一條直線擬合,使盡可能多的點(diǎn)落在直線上,不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍棄,如圖(c)所示.
(4)根據(jù)U-m圖像可知,當(dāng)U=200mV時(shí),m=1.80g,故F0=mg=0.018N.
(5)可將C、D以外的電路等效為新的電源,C、D兩點(diǎn)電壓視為路端電壓,因?yàn)閾Q用非理想毫伏表后,當(dāng)讀數(shù)為200mV時(shí),實(shí)際上C、D間斷路(接理想毫伏表時(shí))時(shí)的電壓大于200mV,則在壓力傳感器上施加微小壓力F1時(shí)C、D間的電壓大于在壓力傳感器上施加微小壓力F0時(shí)C、D間的電壓,結(jié)合U-m關(guān)系圖線可知,F(xiàn)1>F0.
4.[實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)新/2021山東]熱敏電阻是傳感器中經(jīng)常使用的元件,某學(xué)習(xí)小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律.可供選擇的器材有:
待測(cè)熱敏電阻RT(實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),阻值約幾百歐到幾千歐);
電源E(電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻r約0.5Ω);
電阻箱R(阻值范圍0~9999.99Ω);
滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值20Ω);
滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值2000Ω);
微安表(量程100μA,內(nèi)阻等于2500Ω);
開(kāi)關(guān)兩個(gè),溫控裝置一套,導(dǎo)線若干.
同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的測(cè)量電路,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按圖示連接電路;
②閉合S1、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,使微安表指針滿偏;
③保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變,斷開(kāi)S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使微安表指針半偏;
④記錄此時(shí)的溫度和電阻箱的阻值.
回答下列問(wèn)題:
(1)為了更準(zhǔn)確地測(cè)量熱敏電阻的阻值,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 R1 (填“R1”或“R2”).
(2)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖乙中實(shí)物圖(不含溫控裝置)連接成完整電路.
圖甲
圖乙
(3)某溫度下微安表半偏時(shí),電阻箱的讀數(shù)為6000.00Ω,該溫度下熱敏電阻的測(cè)量值為 3500 Ω(結(jié)果保留到個(gè)位),該測(cè)量值 大于 (填“大于”或“小于”)真實(shí)值.
(4)多次實(shí)驗(yàn)后,學(xué)習(xí)小組繪制了如圖丙所示的圖像.由圖像可知,該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高逐漸 減小 (填“增大”或“減小”).
圖丙
答案 (2)如圖所示.
解析 (1)用半偏法測(cè)量熱敏電阻的阻值,應(yīng)盡可能讓該電路的電壓在S2閉合前、后保持不變,由于該支路與滑動(dòng)變阻器左半部分并聯(lián),滑動(dòng)變阻器的阻值越小,S2閉合前、后該部分電阻變化越小,從而電壓的值變化越小,故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用最大值較小的R1才能更準(zhǔn)確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(3)微安表半偏時(shí),該支路的總電阻為原來(lái)的2倍,即RT+RμA=6000Ω,由RμA=2500Ω易得RT=3500Ω.當(dāng)斷開(kāi)S2,微安表半偏時(shí),由于該支路的電阻增加,電壓略有升高,根據(jù)歐姆定律可知,總電阻比原來(lái)2倍略大,也就是電阻箱的阻值略大于熱敏電阻與微安表的總電阻,而實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為電阻箱的阻值等于熱敏電阻與微安表的總電阻,因此熱敏電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏大.
(4)由于是lnRT-1T圖像,當(dāng)溫度T升高時(shí),1T減小,從圖中可以看出lnRT減小,從而RT減小,因此熱敏電阻的阻值隨溫度的升高逐漸減小.
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
砝碼質(zhì)量m/g
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
電壓U/mV
0
57
115
168
220
280
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