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1821年,德國物理學(xué)家塞貝克發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的現(xiàn)象:把兩根銅絲和一根鐵絲與
靈敏電流計(jì)串聯(lián)成閉合電路,然后把銅絲和鐵絲的一個(gè)連接點(diǎn)放在盛有冰水混合物的容器里保持低溫;另一個(gè)連接點(diǎn)放在火焰上加熱。發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn),這一現(xiàn)象表明這時(shí)閉合電路中產(chǎn)生了電流。塞貝克把這種電流叫做“熱電流”,把這一電路叫“熱電偶電路”。
某研究小組的同學(xué)們按如圖7所示的電路,模擬塞貝克實(shí)驗(yàn),探究了決定“熱電流”大小的因素,通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得了電流的大小與溫差關(guān)系的一組數(shù)據(jù):
兩接點(diǎn)間的溫差/℃ | 0 | 1 | 100 | 200 | 300 | 500 |
電路中的電流/10-1A | 0.00 | 0.01 | 0.64 | 1.42 | 2.29 | 4.17 |
請(qǐng)根據(jù)以上資料數(shù)據(jù)說明:
(1)產(chǎn)生熱電流的條件是 , 。
(2)根據(jù)熱電流的特點(diǎn),猜想并寫出熱電偶電路的一種應(yīng)用: 。
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育才中學(xué)科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)可以測(cè)量電阻值的多量程歐姆表,圖3中所示為其中兩個(gè)量程的測(cè)試電路,G為靈敏電流表,其內(nèi)阻Ro=100 Ω、電流靈敏度(即指針在滿刻度時(shí)流過靈敏電流表的電流)U=100μA,R為可調(diào)電阻,阻值變化范圍為0~5 kΩ,Rl和R2為定值電阻,R1=15 Ω,R2=ll kΩ,E為1.5V干電池,S為量程選擇開關(guān)。測(cè)量時(shí)把待測(cè)電阻兩端分別與A、B兩端相接。為了能從靈敏電流表上直接讀出待測(cè)電阻的阻值,需在表盤上重新標(biāo)注示數(shù)。請(qǐng)回答:
(1)在指針滿偏處,盤面應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)是多少?
(2)當(dāng)A、B間斷開時(shí),指針?biāo)傅奈恢锰,盤面應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)是多少?
(3)開關(guān)分別置于1和2位置時(shí),在表盤正中間位置處應(yīng)標(biāo)注的示數(shù)各是多少?請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由。
(4)該歐姆表表盤上的刻度是否均勻?請(qǐng)從電路原理上說明理由。
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小志家買了一種點(diǎn)綴節(jié)日用的小彩燈,他發(fā)現(xiàn)當(dāng)其中一個(gè)小彩燈的燈絲燒斷了以后,其余的小彩燈還能繼續(xù)發(fā)光。于是小志對(duì)小彩燈之間的連接關(guān)系產(chǎn)生了興趣,為此他請(qǐng)教了科技人員,得到以下信息。
他用的小彩燈規(guī)格是“2.5 V, 0.25 A”,通過串聯(lián)一定數(shù)量的小彩燈,使單個(gè)小彩燈兩端所加的電壓比它的額定電壓稍低,每個(gè)小彩燈都能基本正常發(fā)光。
小彩燈的構(gòu)造如圖8所示,在燈絲導(dǎo)電支架上除了有燈絲和起固定作用的小玻璃珠以外,還繞有約4圈細(xì)金屬絲。燈絲電阻冷時(shí)約為2.5Ω,熱時(shí)約為15。
細(xì)金屬絲的電阻為1Ω,正常(低壓)情況下,由于支架表面有一層氧化銅的緣故,它與燈絲支架是不導(dǎo)通的,沒有電流流過。若加上較高的電壓(如220 V)時(shí)氧化層可被擊穿,細(xì)金屬絲與燈絲支架導(dǎo)通。
根據(jù)以上介紹的資料,請(qǐng)你說明為什么一個(gè)小彩燈的燈絲燒毀后,其他的小彩燈還能繼續(xù)發(fā)光。
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用電流表和電壓表測(cè)電流和電壓時(shí),通常并不考慮儀表本身電阻對(duì)待測(cè)電路的影響,而將其視為“理想電表”即認(rèn)為電流表的內(nèi)阻為零,電壓標(biāo)的內(nèi)阻為無限大。實(shí)際上,電流表和電壓表都有一定的電阻值,因而我們可以把電流表看成一個(gè)能顯示通過自身電流大小的自身阻值很小的電阻;可以把電壓表看成一個(gè)能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻。所以,把電流表或電壓表接入待測(cè)電路時(shí),就相當(dāng)于在待測(cè)電路中串聯(lián)(或并聯(lián))一個(gè)電阻。這樣,電流表兩端就要有一定的電壓,電壓表中就要通過一定的電流,因此實(shí)際上很難同時(shí)精確的測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓和通過待測(cè)電阻的電流。
1現(xiàn)有一個(gè)量程為0.6A,內(nèi)阻為0.13Ω的電流表,能否用它測(cè)量某電路兩端的電壓?若不能,請(qǐng)說明理由。若能,請(qǐng)說明用它能測(cè)量的最大電壓值。
2現(xiàn)要精確測(cè)量一個(gè)阻值約為8Ω的電阻Rx,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材。
電流表A1:量程為100mA,內(nèi)電阻r1=4Ω
電流表A2:量程為50μA,內(nèi)電阻r2=750Ω
電壓表V: 量程為10V,內(nèi)電阻r3=10KΩ
變阻器R0:阻值約10Ω
定值電阻R1:阻值約10KΩ
電池E:兩端電壓約1.5V
開關(guān)S、導(dǎo)線若干
(1)選出你測(cè)量時(shí)所需的適當(dāng)器材,并在虛線方框中畫出電路圖。
(2)需要測(cè)量那些物理量?根據(jù)所測(cè)量物理量,寫出被測(cè)電阻Rx的表達(dá)式。
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在一次實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量小燈泡兩端的電壓和流過它的電流。聰明而粗心的小剛連接了如圖所示的電路。同組的小林發(fā)現(xiàn)有錯(cuò),主張拆了以后重新連接,可是時(shí)間來不及了,小剛眼珠一轉(zhuǎn),在圖示電路中只增加了一根導(dǎo)線,電路就正常工作了。問:
(1)如果閉合圖示電路中的開關(guān),電壓表的讀數(shù)約為多少?電流表的讀數(shù)約為多少?小燈泡發(fā)光情況如何? (2)在圖中畫出小剛連接的那條導(dǎo)線。
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在四個(gè)外型完全一樣的電阻中,有三個(gè)電阻的阻值完全相同,為了挑出那只阻值不同的電阻,并確定它的阻值是偏大還是偏小,小華設(shè)計(jì)了如圖4所示的電路。閉合開關(guān)后,他發(fā)現(xiàn)電流由Q流向P,電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)你幫助他完成實(shí)驗(yàn),并回答他是如何得到結(jié)果的?(要求寫出實(shí)驗(yàn)操作過程,過程要盡量簡(jiǎn)便。)
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做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量約0.5安的電流,但是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)當(dāng)時(shí)只有一個(gè)量程為0.3安的電流表。如果手邊有12伏學(xué)生電源、0~50歐的滑動(dòng)變阻器、電爐用的電阻絲,以及導(dǎo)線和開關(guān),有什么簡(jiǎn)單辦法可以把電表的量程臨時(shí)地近似改為0.6安?畫出電路圖,簡(jiǎn)述操作步驟。
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圖2是從某電子儀器拆下來的密封盒子。已經(jīng)知道盒內(nèi)有三只電阻,A、B、C、D為四根引線。現(xiàn)用多用電表測(cè)量,得知AC間的電阻RAC=20歐,CD間的電阻RCD=50歐,AD間的電阻RAD=30歐。若用導(dǎo)線把BD連接后,測(cè)得AD間電阻RAD=20歐。請(qǐng)?jiān)诜胶袃?nèi)畫出電阻的連接圖,并在圖中標(biāo)出每個(gè)電阻的阻值。
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將“硬幣、乒乓球、橡皮、鉛筆芯、玻璃三棱鏡、瓷碗”這六種物品按電性能分為兩類。
一類包括_______________________________,其特點(diǎn)是______________。
另一類包括_____________________________,其特點(diǎn)是______________。
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半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能不如導(dǎo)體,絕緣性能又不如絕緣體.但是它有著與導(dǎo)體和絕緣體不同的特殊電學(xué)性能,最基本的是:____________、____________、__________。
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