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磁场的强弱用磁感应强度(用字母“B”表示)的大小来表示,磁感应强度的单位是特斯拉(用字母“T”表示),某种材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可
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磁场的强弱用磁感应强度(用字母“B”表示)的大小来表示,磁感应强度的单位是特斯拉(用字母“T”表示),某种材料的电阻随磁场的增强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RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值,如图为某磁敏电阻的电阻比值
跟磁感应强度B关系的图象,现在要测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB.提供的实验器材如下:一节旧干电池,磁敏电阻RB(无磁场时阻值R0=100Ω),两个开关S1、S2,导线若干,另外,还有可供再选择的以下器材:
A.电流表A(量程:0-0.6A,0-3V)
B.电压表V(量程:0-3V,0-15V)
C.定值电阻R1(阻值:1.5kΩ)
D.定值电阻R2(阻值:80Ω)
E.定值电阻R3(阻值:5Ω)
(1)设计一个可以准确测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为1.0-1.2T.请你从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材,并根据要求完成下列问题.
①选择的两种器材是___(填写器材前面字母序号)
②选择电表的量程是___.
③在答题卡方框中现有电路的基础上画出实验电路图(实验测量过程中不拆接电路).
(2)若要准确测出该磁敏电阻所处磁场磁感应强度大小约为0.1-0.3T的阻值,在你设计测量的电路中,从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材是___(填写器材前面字母序号).
RB |
R0 |
A.电流表A(量程:0-0.6A,0-3V)
B.电压表V(量程:0-3V,0-15V)
C.定值电阻R1(阻值:1.5kΩ)
D.定值电阻R2(阻值:80Ω)
E.定值电阻R3(阻值:5Ω)
(1)设计一个可以准确测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为1.0-1.2T.请你从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材,并根据要求完成下列问题.
①选择的两种器材是___(填写器材前面字母序号)
②选择电表的量程是___.
③在答题卡方框中现有电路的基础上画出实验电路图(实验测量过程中不拆接电路).
(2)若要准确测出该磁敏电阻所处磁场磁感应强度大小约为0.1-0.3T的阻值,在你设计测量的电路中,从A、B、C、D、E五种实验器材中再选择两种器材是___(填写器材前面字母序号).
▼优质解答
答案和解析
(1)磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为1.0-1.2T时,
由图象可知,B=1.0T时
=12,B=1.2T时
=14,
对应的电阻分别为RB=1200Ω,RB=1400Ω,
一节电池的电压为1.5V,则电路中的最大电流I大=
=0.00125A<0.02A,
所以,电流表不可选,应选电压表,电压表的量程为0~3V,
由串联电路的分压特点可知,磁敏电阻电阻的阻值在1200Ω~1400Ω之间,
选用80Ω和5Ω的电阻时,它们分得的电压太小,无法测量,应选阻值为1.5kΩ的定值电阻R1;
经以上分析可知,实验电路图应采用串联分压,实验测量过程中不拆接电路,需要两个开关控制,如下图所示:
(2)磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为0.1-0.3T时,
由图象可知,
大约在0.5-3之间,对应的电阻RB在50Ω-300Ω,
电路中的最大电流I大=
=0.03A,电路中的电流太小,
所以,电流表不可选,应选电压表,
由串联电路的分压特点可知,选用1.5kΩ和5Ω的电阻时,它们分得的电压太大或太小,无法测量,应选阻值为80Ω的定值电阻R1.
故答案为:
(1)①BC;②0~3V;③如上图所示;
(2)BD.
由图象可知,B=1.0T时
RB |
R0 |
RB |
R0 |
对应的电阻分别为RB=1200Ω,RB=1400Ω,
一节电池的电压为1.5V,则电路中的最大电流I大=
1.5V |
1200Ω |
所以,电流表不可选,应选电压表,电压表的量程为0~3V,
由串联电路的分压特点可知,磁敏电阻电阻的阻值在1200Ω~1400Ω之间,
选用80Ω和5Ω的电阻时,它们分得的电压太小,无法测量,应选阻值为1.5kΩ的定值电阻R1;
经以上分析可知,实验电路图应采用串联分压,实验测量过程中不拆接电路,需要两个开关控制,如下图所示:
(2)磁敏电阻所处磁场磁感应强度B大小约为0.1-0.3T时,
由图象可知,
RB |
R0 |
电路中的最大电流I大=
1.5V |
50Ω |
所以,电流表不可选,应选电压表,
由串联电路的分压特点可知,选用1.5kΩ和5Ω的电阻时,它们分得的电压太大或太小,无法测量,应选阻值为80Ω的定值电阻R1.
故答案为:
(1)①BC;②0~3V;③如上图所示;
(2)BD.
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