全國(guó)中學(xué)生第30屆——32屆物理決賽實(shí)驗(yàn)試題及答案doc1

1、1第30屆全國(guó)物理競(jìng)賽決賽實(shí)驗(yàn)試題實(shí)驗(yàn)題目二實(shí)驗(yàn)題目二“研究小燈泡的發(fā)光問(wèn)題研究小燈泡的發(fā)光問(wèn)題”題解與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)題解與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)【問(wèn)題1】確定燈泡燈絲溫度與電阻的關(guān)系（18分）1.1設(shè)計(jì)出確定環(huán)境溫度下燈泡燈絲電阻R0的路線圖（3分）（若申請(qǐng)了提示卡1，扣除6分）測(cè)量原理電路圖如圖1所示。線路圖評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：（1）.電路原理正確2分（2）.元件符號(hào)使用正確0.5分，連線無(wú)斷點(diǎn)0.5分。1.2簡(jiǎn)述測(cè)量原理及步驟（6分）測(cè)量原理（4.5分）：通過(guò)

2、測(cè)量在環(huán)境溫度（室溫）下燈泡的燈絲電阻，由公式T=aR0.83計(jì)算得出a，即可確定燈泡的燈絲溫度與其電阻的關(guān)系。小燈泡由于其通電之后的熱效應(yīng)，其環(huán)境溫度下的電阻不能直接測(cè)量。（在原理部分，可能出現(xiàn)以下三種答案）答案1:利用小功率下的燈絲電阻與電功率關(guān)系外推到零功率的情況下獲得，此部分測(cè)量線路如圖1所示。圖中R1為電位器，R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻，L是小燈泡。記錄燈絲電壓及標(biāo)阻電壓，從而獲得燈絲電阻與其電功率的關(guān)系，畫出他們的關(guān)系曲線，外推到功率為

3、零即可獲得環(huán)境溫度下的電阻。為測(cè)出環(huán)境溫度下的燈絲電阻，可不必進(jìn)行大功率范圍的測(cè)量，只測(cè)量小3（3）記錄燈泡電壓與標(biāo)值電阻的電壓。每個(gè)過(guò)程0.5分。1.3自行設(shè)計(jì)表格，將所獲得的數(shù)據(jù)列入表格，并用作圖法給R0（9分）（1）直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓=1.0V（可自行設(shè)定固定電壓的數(shù)值，但應(yīng)能夠滿足測(cè)量要求）。（2）室溫t0=17.9℃（3）標(biāo)準(zhǔn)電阻阻值=20.0Ω（或100Ω，此時(shí)標(biāo)阻電壓是下面列表的5倍）。表1測(cè)量環(huán)境溫度下的電阻R0測(cè)量

4、數(shù)據(jù)計(jì)算所得數(shù)據(jù)序號(hào)燈絲電壓（mV）標(biāo)阻電壓（mV）燈絲電流（mA）燈絲電阻（Ω）燈絲電功率（mW）121.140.02.0010.550.042231.860.03.0010.600.095342.879.94.0010.710.171454.4100.15.0110.870.272566.3120.06.0011.050.398679.1140.47.0211.270.555792.6160.48.0211.550.7438107.