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电磁感应与电路的综合

关于电磁感应电路的分析思路其步骤可归纳为“一源、二感、三电”,具体操作为:

对于电磁感应电路的一般分析思路是:先电后力,具体方法如下:

①先做“源”的分析:分离出电路中由电磁感应所产生的________,并求出电源的________和电源的________.在电磁感应中要明确切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于________,其他部分为________.接着用右手定则或楞次定律确定感应电流的________.在电源(导体)内部,电流由________(低电势)流向电源的________(高电势),在外部由正极流向负极.

②再做路的分析:分析电路的结构,画出________,弄清电路的________,再结合闭合电路欧姆定律及串、并联电路的性质求出相关部分的________,以便计算________

③然后做力的分析:分离力学研究对象(通常是电路中的杆或线圈)的受力分析,特别要注意________力与________力的分析.

④接着运动状态的分析:根据力与运动状态的关系,确定物体的________

⑤最后做能量的分析:找出电路中________能量的部分结构和电路中________能量部分的结构,然后根据能的转化与守恒建立等式关系.

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某同学利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω.他把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);
电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);
电阻箱R(0~999.9Ω);开关、导线若干.
实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表指针指到最大值处(即满偏),记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.    
F.断开开关,整理器材.
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①实验中电流表应选择
 
(选填“Al”或“A2”);
②用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图乙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,根据闭合电路欧姆定律,结合图乙,求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=
 
(用R0、L0、d和常数表示).
③若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果
 
(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)

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(1)某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装;

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定).在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示(已知纸带左端与小车相连).
请分析纸带数据,回答下列问题:(计算结果均保留三位有效数字)
(a)电动小车运动的最大速度为
2.00
2.00
m/s
(b)电动小车关闭电源后加速度大小为
2.50
2.50
m/s2
(c)电动小车的额定功率为
2.00
2.00
W.

(2)①实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱,采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻,比常规的伏安法更准确.若电流表内阻阻值为RA,则测量的方法与步骤是:
A.将电阻箱阻值R调到最大,闭合S后观察电流表示数,然后
再调节电阻箱
再调节电阻箱
,使电流表中的示数指到某两个恰当的值,记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2
B.根据以上的数据及
闭合电路欧姆
闭合电路欧姆
定律,建立方程组,即可求出电源的电动势E与内阻r.该方程组的表达式是:
E=I1(R1+RA+r)
E=I1(R1+RA+r)
E=I2(R2+RA+r)
E=I2(R2+RA+r)

②现在手头只有一个电流表,只知其内阻很小,却不知具体阻值.为了测出该电流表的内阻,她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材.请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路.注意滑动变阻器串连接入电路起限流作用,开关闭合前其阻值应
最大
最大

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(1)请将下列实验步骤或结果补充完整:在“研究弹簧形变与外力关系的实验中”,取一待测弹簧,将弹簧
自由悬挂
自由悬挂
测出其长度,在其下端竖直悬挂钩码,稳定后测出弹簧的长度,并记录
钩码总质量
钩码总质量
.改变钩码个数,重复上述步骤.
某同学在图1图坐标中,根据外力F与弹簧形变x的数据标出了五个点.请你在图中描绘出相应的F-x图象,根据图象求出弹簧的劲度系数为
19
19
N/m.(保留两位有效数字)
(2)晓玲实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱,采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻,比常规的伏安法更准确.若电流表内阻阻值为RA,则测量的方法与步骤是:
A.将电阻箱阻值R调到最大,闭合S后观察电流表示数,然后
调节电阻箱
调节电阻箱
,使电流表中的示数指到某两个恰当的值,记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2
B.根据以上的数据及
闭合电路欧姆
闭合电路欧姆
定律,建立方程组,即可求出电源的电动势E与内阻r.该方程组的表达式是:
E=I1(R1+RA+r)
E=I1(R1+RA+r)
E=I2(R2+RA+r)
E=I2(R2+RA+r)

晓玲她们现在手头只有一个电流表,只知其内阻很小,却不知具体阻值.为了测出该电流表的内阻,她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材.请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路.注意滑动变阻器串连接入电路起限流作用,开关闭合前其阻值应
最大
最大

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某个实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱,采用如图7-5-15甲所示的电路测电源电动势与内阻,比常规的伏安法更准确.若电流表内阻阻值为RA,则测量的方法与步骤是:

图7-5-15

(1)将电阻箱阻值R调到最大,闭合S后观察电流表示数,然后再调节电阻箱,使电流表的示数指到某两个恰当的值,记下此时电阻箱的阻值R1R2及对应的电流I1I2

(2)根据以上的数据及闭合电路欧姆定律,建立方程组,即可求出电源的电动势E与内阻r.该方程组的表达式是:________、________.该实验小组现在手头只有一个电流表,只知其内阻很小,却不知具体阻值.为了测出该电流表的内阻,她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材.请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路.注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用,开关闭合前其阻值应___________________________________

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