Question

【題目】如圖a是用傳感器研究通斷電時(shí)電路中電流變化的電路圖。圖中L為電感線圈，用的是實(shí)驗(yàn)室中變壓器原理說明器的原線圈，直流電阻為r；R為定值電阻；E為直流穩(wěn)壓電源。電流傳感器量程都取0. 2A（內(nèi)阻約0.5Ω），電壓傳感器量程取20V（內(nèi)阻大于1MΩ）。主要操作過程只有兩步：接通開關(guān)S，經(jīng)過一定時(shí)間再斷開開關(guān)S。圖b是該實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)而得到的圖象，其中圖線2和3的右側(cè)段（即CK和FK）關(guān)于水平軸對(duì)稱。

請(qǐng)把以下各問題的答案填在題中橫線處：

（1）圖線1（即圖中的AHIJK）是___________采集的圖線；圖線2（即圖中的ABCK）是____________采集的圖線；圖線3（即圖中的ADEFK）是____________采集的圖線。

（2）在開關(guān)S接通后圖線2表示的電流有一個(gè)逐漸上升的過程，這是因?yàn)?/span>_______。

（3）電感線圈L的電阻r約為_________Ω。

（4）請(qǐng)說明為什么圖線2和3的右側(cè)段（即CK和FK）關(guān)于水平軸對(duì)稱？_______其表示的物理意義是什么？__________________________________。

（5）如果將電阻R的阻值改為原來的兩倍，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，得到的圖像將會(huì)有所變化，請(qǐng)?jiān)趫Dc中定性畫出三個(gè)傳感器采集的3條圖線并如題中給出的圖b那樣標(biāo)注1、2、3。（假定操作過程中接通開關(guān)S，再斷開開關(guān)S的時(shí)間也控制得與上面一樣）_______

Answer 1

【答案】電壓傳感器 ； 電流傳感器1； 電流傳感器2 線圈中電流的變化將產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，它阻礙線圈中電流的增加，因此線圈中的電流只能從零逐漸增大。 45±4Ω。 見解析； 見解析； 圖見解析；

【解析】

（1）[1]電壓傳感器 ；

[2]電流傳感器1；

[3]電流傳感器2;

（2）[4]線圈的自感現(xiàn)象。線圈中電流的變化將產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，它阻礙線圈中電流的增加，因此線圈中的電流只能從零逐漸增大。

（3）[5]45±4Ω。

（4）[6].[7].當(dāng)開關(guān)S斷開后，電感L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，其方向與開關(guān)S斷開前L上電流方向相同。此時(shí)電感L與電阻R形成回路，故電感上電流方向不變，電阻的電流反向，并且與電感上的電流大小相等。

（5）[8]見下圖:

注：第一時(shí)間段：3圖線均與原來一樣；

第二時(shí)間段：圖線1、2與原來一樣；圖線3高度在原來的一半處。

第三時(shí)間段：圖線2、3與原來一樣；圖線1原J點(diǎn)y方向下移。下移至2倍以內(nèi)都算對(duì)。圖上能表現(xiàn)這個(gè)意識(shí)即可，不究細(xì)節(jié)。