法国科学家阿尔贝?费尔和德国科学家彼得?格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了诺贝尔物理学奖。小明设计了如图所示的电路,来研究巨磁电阻的大小与有无磁场的关系。请分析回答:
(1)断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示。由此可知,无磁场时GMR的电阻大小为 欧;再闭合S1和S2,保持R1滑片位置不变,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示,可计算出有磁场时GMR的电阻大小;
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
U/伏 | 1.00 | 1.25 | 2.00 | 2.50 |
I/安 | 2×10-3 | 2.5×10-3 | 4×10-3 | 5×10-3 |
(1)500 (2)当其他条件相同时,周围磁性越强,巨磁电阻的电阻越大 (3)巨磁电阻的大小是否与电路中的电流有关
解析试题分析:当开关S1断开,S2闭合时,巨磁电阻接入电路,调节滑动变阻器R2的滑片P,使GMR中的电流改变,对第一张表中的数据进行处理,发现巨磁电阻的阻值大小不变,在无磁场时GMR的电阻大小为500Ω。当接通S1时,GMR周围存在磁场,计算第二张表格中GMR的电阻大约为1500Ω,所以在其它条件相同时,周围磁性越强,巨磁电阻的阻值越大。本题已经研究了巨磁电阻周围磁场对电阻的影响,巨磁电阻中的电流发生改变时,不知道巨磁电阻的阻值是如何变化的,所以本实验还可以进一步研究巨磁电阻的大小是否与电路中的电流有关。
考点:物理与科技
科目:初中物理 来源: 题型:实验题
小明用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻Rx的阻值,已知未知电阻Rx的阻值不小于5Ω,电源由两节干电池组成,除了开关、导线外,可供使用的实验器材有:电压表(量程0﹣15V,0﹣3V),电流表(量程0﹣3A,0﹣0.6A),滑动变阻器R(20Ω,1A),阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2.
(1)为完成此实验,电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A.
(2)实验中移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数是0.14A时,电压表的示数是2.1V,当电流表的示数是0.2A时,电压表的示数是1.8V,电路元件盒中电源电压是 V,未知电阻Rx的阻值是 Ω.
(3)小明的同学利用上述器材,还设计了测量位置电阻Rx的四种实验电路,其中无法测出未知电阻Rx的是 .
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科目:初中物理 来源: 题型:实验题
小红在做“伏安法测小灯泡的电阻”的实验中:
(1)根据实验目的,将实验器材连接成实验电路,如图甲所示.但粗心的小红有一根导线连接错误,请你
帮小红在接错的那根导线上打“×”,然后另画一根导线使电路连接正确.
(2)电路改接正确后,合上开关,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的示数如图乙所示,则此次实验测得的小灯泡的电阻值Rx是 Ω.
(3)若小灯泡的额定电压为2.5V,现用该电路来测小灯泡的额定功率,此时应将变阻器的滑片P向 滑动.(选填“左”或 “右”)
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科目:初中物理 来源: 题型:实验题
小明用图甲所示的电路,研究通过导体的电流与导体电阻的关系.电源电压恒为6V.
实验过程中,他做了六次实验,每次改变电阻箱R'的阻值后.通过调节滑动变阻器始终保持
R'两端的电压不变,记下相应的电流值.根据记录的六组数据,他在方格纸上描出了电流I
与电阻箱阻值R'的关系图线,如图乙.
(1)记录第一组数据时,电阻箱R'的阻值为4Ω,此时电流表示数是多少?
(2)小明在实验过程中.控制电阻箱R'两端的电压是多大?
(3)记录第二组数据时,小明记下电流表的示数为0.4 A,此时电阻箱消耗的功率是多少?滑动变阻器接入电路中的电阻是多大?
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科目:初中物理 来源: 题型:实验题
小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示,由图像可得,定值电阻R1的阻值是 ?.实验时,电源电压保持5V不变,当滑片P位于a端时,滑动变阻器消耗的电功率是 W,此时,电阻R1在10min内产生的热量为 J.
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科目:初中物理 来源: 题型:实验题
在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中:
(1)如图所示的电路未完成连接,请你将电路连接完整(用笔划线代替导线,要求P右移时电阻变大。)
(2)连接电路时开关应处于 状态(填“断开”或“闭合”),保持定值电阻R=20Ω不变,闭合开关S后,调节滑动变阻器R′,得到多组数据。在分析数据的基础上得出正确结论。(6分)
实验数据记录如下:
(3)分析表1数据,可以得出的结论是: 。
分析表2数据,可以得出的结论是: 。
滑动变阻器的作用是 (2分)
(4)变阻器正确的实验步骤为:(4分)
①让5 Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5 V,记录电流表示数;
②将5 Ω电阻换成10 Ω电阻,闭合开关后发现电压表示数大于1.5 V,应将滑动变阻器的滑片向______(填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为_________ V时,记录电流表示数;
③将10 Ω电阻换成15 Ω电阻,闭合开关后发现: 当滑动变阻器的滑片移动到最右端时,电流表和电压表的示数如下图所示。出现上述情况的原因可能是( )(2分)
A.滑动变阻器最大阻值太大 | B.滑动变阻器最大阻值太小 |
C.滑动变阻器断路 | D.定阻电阻短路 |
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科目:初中物理 来源: 题型:实验题
小岩利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值。
(1)该实验的实验原理是 ;
(2)小岩选择了满足实验要求的实验器材,连接的实验电路如图所示,请你添加一条导线将实验电路补充完整;
(3)开关S闭合前,应把图中滑动变阻器滑片P置于最 (填“左”或“右”)端;
(4)电路连接正确后,闭合开关S,滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时,电压表的示数如图甲所示,电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,电阻Rx的阻值为 W。(6分)
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科目:初中物理 来源: 题型:实验题
(6分)现有下列器材:蓄电池(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线,要利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”:
(1)实验中多次换用不同阻值的定值电阻,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,读出对应于不同阻值的电流表示数,并记于表格中,请你利用表格中的数据,在坐标纸上画出导体中的电流随电阻变化的图像.(2分)
(2)在做完第五次实验后,接下来的操作是:断开开关, 将10Ω的定值电阻更换为5Ω的定值电阻,闭合开关后,电压表示数会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),需将滑动变阻器的滑片向
(选填“左”或“右”)移,便电压表示数为 V时,读出电流表的示数.
(3)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器( )
A.50Ω 1.0A B.50Ω 0.5A C.20Ω 1.0A D.20Ω 0.5A
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科目:初中物理 来源: 题型:实验题
(6分)为防止酒驾事故的出现,有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛应用.酒精气体传感器是一只阻值随接触到的酒精气体浓度变化而变化的电阻,其关系如图甲所示,某种呼气酒精测试仪的电路如图乙所示,图中电源电压恒为4V,定值电阻R2=10Ω.求:
(1)图中的浓度表是用 表改装的.
(2)酒精气体浓度越高时,电路中的电流将 (选填“越大”或“越小”).
(3)若图乙所示酒精气体测试仪电路中的浓度表损坏了,在将表拆去同时又将断开部分接通后,用一只量程为3V的电压表改接入电路作为浓度表使用,以对测试仪进行修理.请你在虚线框内画出改用电压表作为浓度表使用时的电路图.
(4)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml.为便于识别,请将酒精气体浓度0.2 mg/ml、0.8 mg/ml准确标在如图丙所示电压表刻度盘的对应位置上,并将相应的刻度线用签字笔加粗.
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