第28屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽決賽 實(shí)驗(yàn)試題一試卷及答卷

1、第28屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽決賽屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽決賽實(shí)驗(yàn)試題一試卷及答卷實(shí)驗(yàn)試題一試卷及答卷直流電源特性的研究直流電源特性的研究一、一、題目：題目：一直流待測(cè)電源，開路電壓小于2V。xE（1）利用所給儀器，自組電壓表、并測(cè)量待測(cè)電源的開路電壓；xE（2）利用所給儀器，測(cè)量待測(cè)電源的短路電流。xE二、二、儀器：儀器：直流待測(cè)電源，六位電阻箱二臺(tái)，標(biāo)稱值350歐姆的滑線變阻器一臺(tái)，標(biāo)稱值3VxE直流電壓源E一臺(tái)，準(zhǔn)確度等級(jí)0.5級(jí)指針式1

2、00微安直流電流表一臺(tái)，準(zhǔn)確度等1A級(jí)0.5級(jí)指針式多量程直流電流表一臺(tái)，準(zhǔn)確度等級(jí)1.5級(jí)指針式檢流計(jì)G一臺(tái)，2A開關(guān)、導(dǎo)線若干。三、三、說明：說明：1、待測(cè)電源具有非線性內(nèi)阻，不適合用曲線外推法測(cè)量；xEUI?2、測(cè)量中需要的電壓表用100微安指針式直流電流表和電阻箱自組；1A3、標(biāo)稱值3V直流電壓源E由兩節(jié)1號(hào)干電池、15歐姆保護(hù)電阻串聯(lián)構(gòu)成；4、所畫測(cè)量電路中的待測(cè)電源、3V直流電壓源E、電流表、電流表需用“xE1A2A”和“”

3、標(biāo)明其正負(fù)極性；??5、檢流計(jì)G兩接線端子上并聯(lián)兩個(gè)保護(hù)二級(jí)管，作為平衡指示器使用時(shí)，可以不使用串聯(lián)保護(hù)電阻。如果測(cè)試中需要用檢流計(jì)G判斷電流是否為0時(shí)，應(yīng)說明檢流計(jì)G指示為0的判斷方法或者判斷過程。四、四、要求：要求：1、（7分）利用所給器材，測(cè)量100微安電流表內(nèi)阻，并將100微安電流表改裝成2.00V量程的電壓表。要求畫出測(cè)量?jī)?nèi)阻的電路圖，簡(jiǎn)述測(cè)量原理，給出測(cè)量結(jié)果；畫出自組電壓表的示意圖，并標(biāo)明元件的數(shù)值。2.1（5分）畫出測(cè)量

4、待測(cè)電源的開路電壓的電路圖，簡(jiǎn)述測(cè)量待測(cè)電源開路電壓的xExE原理和步驟。2.2（6分）連接電路、測(cè)量并記錄必要的數(shù)據(jù)，標(biāo)明待測(cè)電源開路電壓的測(cè)量值。xE第28屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽決賽屆全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽決賽實(shí)驗(yàn)試題二試卷及答卷實(shí)驗(yàn)試題二試卷及答卷光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究一、概述一、概述金屬及其化合物在光照射下發(fā)射電子的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。愛因斯坦指出，一束光就是一束以光束運(yùn)動(dòng)的粒子流，這些粒子稱為光子，頻率為的光的每一個(gè)光子

5、所具有的能v量為，它不能再分割，而只能整個(gè)地被吸收或產(chǎn)生出來。根據(jù)能量守恒定律，當(dāng)金屬中的電hv子從入射光中吸收光子的能量后，就獲得能量，如果大于該金屬的電子逸出功，hvhvA這個(gè)電子就可以從金屬中逸出，叫做光電子，且有：212mhvAm???該式稱為愛因斯坦光電效應(yīng)方程。逸出功是指一個(gè)電子脫離金屬表面時(shí)需做的最小功，A是光電子從金屬表面逸出時(shí)所具有的最大初動(dòng)能。是普朗克常數(shù)。由方程可知，212mm?h能夠使某種金屬產(chǎn)生光電子的入射光，

6、其最低頻率應(yīng)由該金屬的逸出功決定，稱為截0v0v止頻率。而照射光的光強(qiáng)是由單位時(shí)間到達(dá)單位垂直面積的光子數(shù)決定的，光強(qiáng)越大，逸出的光電子數(shù)越多。利用光電效應(yīng)原理制成的光電管能將光電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。光電管的示意圖為：，其中K為陰極，光照后可發(fā)射光電子；A為陽(yáng)極，加正電壓時(shí)收集光電子，負(fù)電壓時(shí)阻止光電流。光電管的主要特性有：1伏安特性：當(dāng)照射光的頻率和光強(qiáng)一定時(shí)，光電流隨兩極間電壓變化的特性稱為伏安特性。用不同強(qiáng)度的光照射光電管時(shí)，可得到