Question

【題目】如圖a是用傳感器研究通斷電時電路中電流變化的電路圖。圖中L為電感線圈，用的是實驗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（內阻約0.5Ω），電壓傳感器量程取20V（內阻大于1MΩ）。主要操作過程只有兩步：接通開關S，經過一定時間再斷開開關S。圖b是該實驗采集的數據輸入計算機而得到的圖象，其中圖線2和3的右側段（即CK和FK）關于水平軸對稱。

請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S接通后圖線2表示的電流有一個逐漸上升的過程，這是因為_______。

（3）電感線圈L的電阻r約為_________Ω。

（4）請說明為什么圖線2和3的右側段（即CK和FK）關于水平軸對稱？_______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，重復上面的實驗，得到的圖像將會有所變化，請在圖c中定性畫出三個傳感器采集的3條圖線并如題中給出的圖b那樣標注1、2、3。（假定操作過程中接通開關S，再斷開開關S的時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生自感電動勢，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生自感電動勢，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].當開關S斷開后，電感L產生自感電動勢，其方向與開關S斷開前L上電流方向相同。此時電感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：第一時間段：3圖線均與原來一樣；

第二時間段：圖線1、2與原來一樣；圖線3高度在原來的一半處。

第三時間段：圖線2、3與原來一樣；圖線1原J點y方向下移。下移至2倍以內都算對。圖上能表現(xiàn)這個意識即可，不究細節(jié)。