本文格式為Word版，下載可任意編輯——大學物理試驗作業答案（全部）教育技術專業《大學物理試驗》課后部份習題答案

控制電路的研究（PASCO綜合性試驗）

1．在限流和分落試驗中，當連接完電路準備通電前，應使滑動頭C移到哪一端？為什么？（P191思考題）答：如圖1所示，在限流試驗中，當連接完電路準備通電前，應使滑動頭C移到B端，使限流有效電阻最大，可讓回路中電流從小變到大。

如圖2所示，在分落試驗中，當連接完電路準備通電前，應使滑動頭C移到A端，使分壓有效電阻最小，可控制電壓從小變到大。

2．有人說，分壓電路是用來控制電壓，限流電路是用來控制電路電流的，你認為這種說法對嗎？（P191

思考題）

答：這種說法太片面。由于，分壓電路控制范圍：V是0?E，I是0?ER0圖1圖2

。限流電路控制范圍：V是

R0ER0?R?E，I是

ER0?R?ER0。所以，無論是分壓還是限流控制電流，都能進行控制電路的電壓和電

流，只是在具體電路中，控制程度不同。

霍爾效應效應及其磁場的測量

1、什么是霍爾效應？采用霍爾效應測量磁場時，要測量哪些物理量？

答：①導體或半導體薄膜材料在外加電場作用下，載流子產生定向運動，運動的電荷在磁場中受到洛侖茲

力作用使電荷產生橫向的偏轉，由于樣品有邊界，所以偏轉的載流子將在邊界積累起來，產生一個橫向電場，這種現象就是霍爾效應。

②霍爾電壓UH?KHISB，對于一定的霍爾元件，其靈敏度KH是一個常量，已測量；因此，采用霍爾效應測量磁場時，需要測量霍爾電流IS和對應的磁感應強度B兩個物理量。2、使用霍爾效應測量磁場時，如何消除其副效應的影響？

答：使用霍爾效應測量磁場時，可以采用對稱測量法消除副效應的影響。選擇電流和磁場的四種取向組

合(?B,?IS)、(?B,?IS)、(?B,?IS)、(?B,?IS)測得四組電壓值U1、U2、U3、U4，再根據下

U1?U2?U3?U44式算出霍爾電壓值UH?

。

磁阻效應

1、什么叫做磁阻效應？磁阻效應是怎樣產生的？

答：①一定條件下，導電材料的電阻值R隨磁感應強度B變化的現象成為磁阻效應；

②當導體或半導體處于磁場中時，導體或半導體的載流子將受洛侖茲力的作用，發生偏轉,在兩端產生

積聚電荷并產生霍爾電場。在霍爾電場和外加磁場的共同作用下，沿外加電場方向運動的載流子數量將減少，電阻增大，即產生了磁阻效應。

2、試驗時為何要保持霍爾工作電流和流過磁阻元件的電流不變？

答：遵循單一變量法則，使其它因素不影響到B與ΔR/R(0)的關系，以得到單一變量的關系曲線。3、磁阻效應和霍爾效應有何內部聯系？

答：磁阻效應和霍爾效應都是由于載流子在磁場中受到洛倫茲力產生的，且磁阻效應是在霍爾電場和外加

磁場的共同作用下而產生的。

4、不同的磁場強度時，磁阻傳感器的電阻值與磁感應強度關系有何變化？

答：當外加磁場較弱時，電阻相對變化率正比于磁感應強度B的二次方；隨磁場的加強，與磁感應強度B

呈線性函數關系；當外加磁場超過特定值時，與磁感應強度B的響應會趨于飽和

示波器的使用

1．示波器上觀測到的正弦波形不斷向右移動，說明掃描頻率偏

低還是偏高？為什么？（P147思考題）

答：偏高（前提是沒有開同步）。如下圖，假使掃描頻率偏高，在第一掃描周期出現O－A曲線段，在其次掃描周期，出現A－B曲線段。這樣，屏上顯示的波形每次都不重疊，好像波形向右移動。

2．Y軸有信號輸入，然而屏上只有一條水平亮線，可能是什么原因？如何調理才能使波形沿Y軸展開？

（P147思考題）答：可能原因有：

（1）示波器接地（GND）。（測量時應使接地鍵GND彈起。）（2）電壓靈敏度VOLTS/DIV選擇過大。（測量時可先選擇小些）（3）在信號的傳輸中，導線或接頭接觸不良，也可造成該現象。

U(V)1.00.50.0-0.5-1.0-202468T(ms)10121416OABRLC串聯電路暫態過程的研究

2.RC電路τ的物理意義是什么？如何測量RC串聯電路的τ值？：

答：1）τ＝RC是時間常數，它唯一決定了RC電路充放電過程的快慢。（它的物理含義是指：當電容上的電壓從0上升到約為電源電壓E的0.63倍，即0.63E時所需要的時間。或者電容上的電壓從E減小到E的0.37倍，即0.37E時所需要的時間。實際上，一般當RC電路在經歷了5τ時間以后就可認為過渡過程基本終止，充放電完畢。）

?t/??t/?)或UC?Ee2）測得RC電路的充放電波形，然后用公式UC?E(1?e擬合得到τ。

惠斯通電橋測電阻

3.試分析自組惠斯通電橋電路產生以下故障的原因：（1）檢流計總是偏向一邊；（2）檢流計指針始終不動。（P132思考題）

答：（1）a）橋臂中有一臂是斷路或短路；b)相對的兩條橋臂都斷路

（2）a)電源無電流輸出或干路上發生斷路；b)橋路斷路；

4.用什么方法可以最快、最簡便地判斷惠斯通電橋電路有沒有故障？（P132思考題）

答：連好電路并通電，粗略判斷電橋平衡時R4的阻值，調理電阻箱R4使其示值遠小于或遠大于平衡值，按下檢流計的電計鍵觀測指針偏轉方向，假使兩次的指針偏轉方向不同則電路正常，否則有故障。

非線性元件伏安特性的研究

2．用伏安法測量二極管正向伏安特性時，若沒有毫安表且電壓表的內阻較小（約為幾百歐姆），請設計一測量電路，要求排除電壓表的接入誤差，并說明測量過程。（P135思考題）

答：如右圖所示使用兩個電壓表，表1測量一定值電阻R（約幾十歐姆）的電壓U1，表2測量二極管的電壓U2。