第28屆全國中學生物理競賽決賽 實驗試題一試卷及答卷

1、第28屆全國中學生物理競賽決賽屆全國中學生物理競賽決賽實驗試題一試卷及答卷實驗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：一直流待測電源，開路電壓小于2V。xE（1）利用所給儀器，自組電壓表、并測量待測電源的開路電壓；xE（2）利用所給儀器，測量待測電源的短路電流。xE二、二、儀器：儀器：直流待測電源，六位電阻箱二臺，標稱值350歐姆的滑線變阻器一臺，標稱值3VxE直流電壓源E一臺，準確度等級0.5級指針式1

2、00微安直流電流表一臺，準確度等1A級0.5級指針式多量程直流電流表一臺，準確度等級1.5級指針式檢流計G一臺，2A開關(guān)、導線若干。三、三、說明：說明：1、待測電源具有非線性內(nèi)阻，不適合用曲線外推法測量；xEUI?2、測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、標稱值3V直流電壓源E由兩節(jié)1號干電池、15歐姆保護電阻串聯(lián)構(gòu)成；4、所畫測量電路中的待測電源、3V直流電壓源E、電流表、電流表需用“xE1A2A”和“”

3、標明其正負極性；??5、檢流計G兩接線端子上并聯(lián)兩個保護二級管，作為平衡指示器使用時，可以不使用串聯(lián)保護電阻。如果測試中需要用檢流計G判斷電流是否為0時，應說明檢流計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。要求畫出測量內(nèi)阻的電路圖，簡述測量原理，給出測量結(jié)果；畫出自組電壓表的示意圖，并標明元件的數(shù)值。2.1（5分）畫出測量

4、待測電源的開路電壓的電路圖，簡述測量待測電源開路電壓的xExE原理和步驟。2.2（6分）連接電路、測量并記錄必要的數(shù)據(jù)，標明待測電源開路電壓的測量值。xE第28屆全國中學生物理競賽決賽屆全國中學生物理競賽決賽實驗試題二試卷及答卷實驗試題二試卷及答卷光電效應的實驗研究光電效應的實驗研究一、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。愛因斯坦指出，一束光就是一束以光束運動的粒子流，這些粒子稱為光子，頻率為的光的每一個光子

5、所具有的能v量為，它不能再分割，而只能整個地被吸收或產(chǎn)生出來。根據(jù)能量守恒定律，當金屬中的電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方程。逸出功是指一個電子脫離金屬表面時需做的最小功，A是光電子從金屬表面逸出時所具有的最大初動能。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、其最低頻率應由該金屬的逸出功決定，稱為截0v0v止頻率。而照射光的光強是由單位時間到達單位垂直面積的光子數(shù)決定的，光強越大，逸出的光電子數(shù)越多。利用光電效應原理制成的光電管能將光電信號轉(zhuǎn)化為電信號。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為陽極，加正電壓時收集光電子，負電壓時阻止光電流。光電管的主要特性有：1伏安特性：當照射光的頻率和光強一定時，光電流隨兩極間電壓變化的特性稱為伏安特性。用不同強度的光照射光電管時，可得到