普通物理学第17章习题答案
新人教版九年级物理第十七章课后习题答案
第十七章第一节《电流与电压和电阻的关系》在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小明得到的实验数据如下表所示。
（1）为分析电流与电压的定量关系，请你在图17.1-2 的方格中建立有关坐标轴并制定其标度，把表中的数据在坐标系中描点。
（2）小英说，从图中可以看出，这些数据中有一组是 明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉。
这是哪组数据？ 2. 在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中，小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了图17.1-3 所示的电路，正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙拦住他，说接线错了。
请你检查一下电路，错在哪里？小兰发现只要改接一根导线就可以，请把接错的 那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上。
第一节《电流与电压和电阻的关系》课后习题答案 1.（1）图略(2)“1.2V 0.40A ”这组数据跟其他数据的规律完全不同，需要剔除。
2.如图所示第十七章第二节《欧姆定律》1. 一个电熨斗的电阻是80 Ω，接在的电压上，流过它的电流是多少？2. 一个定值电阻的阻值是10 Ω，使用时流过的电流是200 mA ，加在这个定值电 阻两端的电压是多大？3. 某小灯泡工作时两端的电压是2.5 V ，用电流表测得此时的电流是300 mA ，此 灯泡工作时的电阻是多少？4. 某同学认为：“由I = U/R 变形可得R = U/I 。
这就表明，导体的电阻R 跟它两端的电压成正比，跟电流成反比。
”这种说法对吗？为什么？ 第二节《欧姆定律》课后习题答案1. 2.75A 2. 2V 3. 8.3Ω解析：1.根据公式I=RU2.根据公式U=IR3.根据公式R = U/I4.这种说法不对，因为导体的电阻是导体本身的一种性质，它只与导体的材料、长度、横截面积有关，还受温度影响，而与导体两端的电压及通过导体的电流大小无关，公式R = U/I 只是一个电阻的计算式，通过此公式可以求出导体的电阻，但不能决定导体电阻的大小，当导体不接入电路时，其阻值不会改变。
初中物理 九年级物理第17章欧姆定律单元测试参考答案与考试题解析.docx
xx学校xx学年xx学期xx试卷姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题简答题xx题xx题xx题总分得分一、xx题（每空xx 分，共xx分）试题1:现有一个阻值为30Ω的定值电阻R0，一个电压约为12V的电源，一个只有0～3V量程的电压表，一个最大阻值为200Ω的滑动变阻器，开关及导线若干．请你设计一个实验，比较精确地测出一个约为20Ω的未知电阻R x的阻值（电路可重组），要求：（1）画出实验电路图；（2）写出主要实验步骤和需要测量的物理量；（3）写出待测电阻R x的数学表达式（用已知量和测量量表示）．试题2:在如图1所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R1为10欧，闭合电键S后，电流表A的示数如图2（a）所示．①求电阻R1两端的电压U1．②求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值．③现有标有“20Ω，2A”“50Ω，1A“字样的滑动变阻器可供选择，有一个表盘如图2（b）所示的电压表可接入电路．当选用标有字样的变阻器替换R2，并把电压表接入两点间时（选填“AB”，“CD”，“AB或CD”），在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量△U最大．求电压表示数的最大变化量△U最大．评卷人得分试题3:谢敏同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值（约9Ω），电源选用两节干电池．（1）按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路．（2）该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为3 V不变，你认为发生故障的原因可能是或．（3）清除故障后，小明将滑片P向左滑动时，电压表示数将增大（填“增大”“减小”或“不变”），当P滑到某一位置时，两表读数如图丙所示，由此可知R= 10 Ω．你认为这个结果可靠吗？理由是．试题4:如图甲所示，电源电压为U保持不变，R0为定值电阻．闭合开关，电流表A的示数为I，电压表V1的示数U1，电压表V2的示数为U2．移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1﹣I图线和U2﹣I图线，如图乙所示．（1）随着电路中电流的增大，电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2；（选填“减小”或“增大”）（2）在U﹣I坐标中两条图线在Q点相交，此状态滑动变阻器连入电路的阻值是Ω；（3）请根据图象求电源电压U和定值电阻R0的阻值．试题5:图甲为某型号电子秤，其原理结构如图乙所示，R0为定值电阻；R是压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示．改写电压表（量程为3V）的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量，设踏板的质量为5kg，电源电压保持9V不变，g取10N/Kg．（1）空载时，电压表的示数为1V，求R0的阻值．（2）该电子秤的量程是多大？（3）如果保持电子秤结构和电压表量程不变，只在电路中增加一个电阻，使电子秤的量程变为110kg，计算说明应使用多大的电阻？如何连接？试题6:如图所示电路，电阻R1=3Ω，R2=2Ω．闭合开关S，电流表A的示数，电流表A1的示数（以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”），电压表V的示数变化与电流表A的示数变化之比等于Ω．试题7:如甲图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻．闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示，则R1的阻值为Ω．当滑动变阻器的滑片P在中点时，两电表的示数对应于乙图中的点（选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）．试题8:题图甲是家用电吹风的工作原理图电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风．（l）要让电吹风工作时吹出热风，它的开关应置于题图甲中（选填“1”、‘2”或“3“）位置，此时电风扇与电热丝的连接方式是．（2）某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如题图乙所示，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是J（3）电热丝在工作时的电阻值是Ω（保留一位小数）（4）使用几年后，发现电热丝变细，则其电阻变，它的实际功率将变．试题9:如图所示，电源电压不变，小灯泡上标有“6V 3W”的字样（小灯泡电阻不变），当开关S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器R2的滑片P到a端时，小灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A，则电源电压为V，R1的电阻为Ω；当S1、S3闭合，S2断开，滑动变阻器滑片P滑到b端时，电压表示数为3V，电流表的示数为A．试题10:实际上，电源自身是有电阻的，称为“内电阻”．在电路中，一个实际电源相当于一个电源电压相同的理想电源和内电阻串联连接．为了测出电源电压和内电阻，小明同学设计了如图所示的电路（电压表和电流表均视为理想电表），实验步骤如下：（1）闭合开关S，移动滑动变阻器R0的滑片P到某处时，分别读出电压表示数为2.0V，电流表示数为0.50A；（2）再向（选填“左”或“右”）移动滑片P到另一处时，电压表示数变为2.5V，电流表示数变为0.25A；（3）由有关公式求出电源电压U= V，内电阻r= Ω．试题11:如图所示的电路中，电源电压为3V．闭合开关，滑动变阻器R1的滑片P向右移动的过程中，电压表的示数（选填“变大”或“变小”）．当滑动变阻器R1的滑片P移到某一位置时，电压表的示数为0.6V，电流表的示数为0.2A，则R2的阻值为Ω．试题12:一只标有“10Ω 0.6A”的定值电阻R1（“0.6A”表示R1允许通过的最大电流是0.6A）和另一只“20Ω 0.5A”的电阻R2并联使用，在保证电路元件都安全的前提下，允许加在它们两端的最大电压是V，干路中的最大电流是A，此时R2在10s内产生的热量是J．试题13:在图甲所示电路中，电源电压保持不变，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表．闭合开关，调节滑动变阻器，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化．两电压表示数随电路中电流的变化的图线如图乙所示．根据图象的信息可知：（填“a”或“b”）是电压表V1示数变化的图线，电阻R2的阻值为Ω，电源电压为V，电阻R0的阻值为Ω．试题14:如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1=3R2，当S1闭合、S2断开时，电压表和电流表示数分别U1和I1；当S1断开、S2闭合时，电压表和电流表示数分别U2和I2，则U1：U2= ，I1：I2= ．试题15:如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，若将滑片P向右移动，电压表V的示数将，电流表A1的示数将，电流表A2的示数将（填“变大”、“变小”或“不变”）．试题16:在如图所示电路中，当开关S1闭合时，为使电流表、电压表的示数都减小，下列操作正确的是（）A．断开开关S2，滑片P向左移动B．断开开关S2，滑片P向右移动C．保持滑片P位置不动，使开关S2由闭合到断开D．保持滑片P位置不动，使开关S2由断开到闭合试题17:如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲：U乙为4：1；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比I甲：I乙为（）A． 4：3 B． 3：2 C． 3：4 D． 3：1试题18:如图所示的电路中，电源电压保持不变，R2、R3是两个定值电阻．闭合开关S、滑片P向左滑动：当电流表示数变化量的绝对值为△I时，电压表示数变化量的绝对值为△U；当电流表示数变化量的绝对值为△I′时，电压表示数变化量的绝对值为△U′．若△I＜△I′，则（）A．B．C．D．以上三种情况都有可能试题19:如图所示，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，各电表示数变化正确的是（）A．电流表和电压表的示数均变小B．电流表和电压表的示数均变大C．电流表示数变大、电压表的示数不变D．电流表示数变小、电压表的示数不变试题20:如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω1A”．实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数．接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（）A． 10Ω，和40ΩB． 20Ω和30ΩC． 10Ω和20ΩD． 30Ω和40Ω试题21:如图所示，电源电压保持不变，L是标有“2V 1W”字样的灯泡，电流表A、A1的量程均为0～0.6A，将滑动变阻器滑片P 滑至最右端，断开S1，闭合S2，电压表示数为6V，电流表A的示数为0.3A；闭合S1、S2，电流表A1的示数为0.1A．（假设灯丝电阻不变）则下列说法中正确的是（）A．滑动变阻器的最大阻值为20ΩB． R0的阻值为60ΩC． S1断开，S2由闭合到断开时，电压表的示数会变大D．断开S1、S2，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为8Ω试题22:如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（）A．电流表示数变大，电压表与电流表示数之比变大B．电流表示数变小，电压表与电流表示数之比不变C．电流表示数变大，电压表与电流表示数之比不变D．电压表示数变大，电压表与电流表示数之比变大试题23:光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小．如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，A、B间接监控装置．则（）A．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压降低B．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压升高C．当仅增大R2连入电路中的阻值时，通过R1的电流变大D．当仅增大R2连入电路中的阻值时，可降低A、B间的电压试题24:某电路如图所示，电源电压不变，R1＞R2．闭合开关s，将滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端，则（）A．电路中的总电阻变大B． R1两端电压不变C． R2的电功率变大D． R1电流的变化量小于R2电流的变化量试题25:如图所示，电源电压保持不变，R1和R2为定值电阻．下列说法正确的是（）A．只闭合S1，滑片P向右滑动，电压表示数变大B．先闭合S1，再闭合S2，电压表示数变大，电流表示数不变C．先闭合S1和S2，再闭合S3，电压表与电流表示数的比值变小D．闭合S1、S2和S3，滑片P向右滑动，电压表与电流表示数的比值变大试题26:图是一个环境温度监控电路原理图．电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻值会随温度的升高而变小．若环境温度升高，闭合开关S．则（）A．热敏电阻R的阻值变大B．电压表的示数变大C．通过电阻R的电流变小D．电阻R两端电压变大试题27:在如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关闭合后，滑动变阻器的滑片向右移动时，三个电表的示数变化情况是（）A． A的示数变小，V1的示数不变，V2的示数变小B． A的示数变大，V1的示数变大，V2的示数变小C． A的示数变小，V1的示数不变，V2的示数变大D． A的示数变大，V1的示数变小，V2的示数变大试题28:如图所示，AB为铅笔芯．其电阻与长度成正比，当两个电流表均接0～0.6A量程时，改变滑片P在铅笔芯上的位置，两个电流表示数的最大与最小比值为2：1，滑片P允许滑动的长度范围cd为10cm；当两个电表均接0～3A 量程时，滑片P 允许滑动的长度范围为（）A ． 30cm B． 28cm C． 26cm D． 24cm试题29:小明同学在物理实验活动中，设计了如图所示的四种用电流表和电压表示数反映弹簧所受压力大小的电路，其中R′是滑动变阻器，R是定值电阻，电源两极间电压恒定．四个电路中有一个电路能实现压力增大，电表示数增大，这个电路是（）A．B．C．D．试题30:在如图所示电路中，两个电压表均为理想电表．闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时，对于两个电压表V1与V2的示数U1和U2，电压表V1与V2的示数的变化量△U1和△U2（均取绝对值），下列说法中正确的是（）A．当P向左移动时，U1增大，U2减小B．当P向右移动时，U1增大，U2减小C．当P向左移动时，△U1小于△U2D．当P向右移动时，△U1大于△U2试题1答案:考点：伏安法测电阻的探究实验专题：实验题；压轴题；设计与制作题；探究型实验综合题．分析：由题意可知，所给的器材中无电流表，不能利用“伏安法”来测电阻，可以根据串联电路中各处的电流相等设计电路，即待测电阻和已知电阻串联；实验中要求比较精确地测出一个约为20Ω的未知电阻，且电压表的量程为0～3V，若待测电阻和定值电阻R0串联或者待测电阻与最大阻值为200Ω的滑动变阻器串联，都会使电压表的示数超过量程，故可以采用定值电阻R0和待测电阻、滑动变阻器串联，然后用电压表分别测出待测电阻和已知电阻两端的电压，利用欧姆定律得出等式即可得出待测电阻的阻值．解答：解：（1）定值电阻R0和未知电阻R x、滑动变阻器串联，分别利用电压表测出定值电阻R0和未知电阻R x两端的电压，电路图如下图所示：（2）主要实验步骤和需要测量的物理量：①按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数接近满偏，记下电压表的示数U0；②断开开关，保持滑片的位置不变，将电压表改接在未知电阻两端，闭合开关，记下电压表的示数U x；（3）∵串联电路中各处的电流相等，∴根据欧姆定律可得：=，解得：R x=R0．点评：本题属于“一只电表测电阻”的类型，这种类型的题目，由于器材相对不够，不能用“伏安法”来测电阻，可以根据串联电路的电流特点和并联电路的电压特点设计测电阻的方法．试题2答案:考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；电流表的读数方法；电压表的使用；串联电路的电压规律专题：计算题；压轴题；电路和欧姆定律；电路变化分析综合题．分析：（1）由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，根据电流表的量程和分度值读出电路中的电流，利用欧姆定律求出电阻R1两端的电压；（2）根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出此时滑动变阻器R2连入电路的阻值；（3）由图2（b）可知电压表的最大示数为15V，若电压表并联在AB两点间R1两端的最大电压为15V，若电压表并联在CD两点间时R1两端的最大电压可达到18V，故电压表应并联在CD两点间在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量△U最大；当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，R1两端的电压等于电源的电压，滑动变阻器两端的电压为0，此时电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电路中的最大电流即可判断选取的滑动变阻器；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，进一步得出电压表的最大变化量．解答：解：①由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，图2（a）中电流表的量程为0～3A，分度值为0.5A，电路中的电流I=0.8A，根据欧姆定律可得，电阻R1两端的电压：U1=IR1=0.8A×10Ω=8V；②∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴此时滑动变阻器两端的电压：U2=U﹣U1=18V﹣8V=10V，滑动变阻器R2连入电路的阻值：R2===12.5Ω；③由图2（b）可知电压表的最大示数为15V，若电压表并联在AB两点间R1两端的最大电压为15V，若电压表并联在CD两点间时R1两端的最大电压可达到18V，∴电压表应并联在CD两点间在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量△U最大；当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，R1两端的电压等于电源的电压，滑动变阻器两端的电压为0，此时电路中的电流最大，I max===1.8A＞1A，∴滑动变阻器的规格为“20Ω，2A”，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，即电压表的示数最大，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴电路中的最小电流：I min===0.6A，电压表的最大示数：U2′=I min R2′=0.6A×20Ω=12V，∴△U最大=12V．答：①求电阻R1两端的电压U1为8V；②此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为12.5Ω③20Ω，2A；CD；电压表示数的最大变化量为12V．点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电流表的读数，关键是根据电压表的量程判断电压表变化量最大时电压表的位置．试题3答案:考点：伏安法测电阻的探究实验；电流表的连接；电路的动态分析专题：作图题；压轴题；实验探究题；整体思想；估算法．分析：（1）电源电压是3V，电阻R1≈9Ω，根据I=可以估算出干路中的电流大约在0.33A左右，所以选择电流表的量程为0～0.6A；（2）电压表示数总为3V不变，说明电压表测量的是电源两端的电压，寻找可能的原因，一是滑动变速器短路或被测电阻断路；（3）在测量电阻的实验中，应通过滑动变阻器改变电路中的电流，多次测量求平均值，以减小实验的误差，因为导体的电阻与电流和电压无关．解答：解：（1）由于电源是两节干电池串联，电源电压为3V，故电压表量程选择0～3V，根据R=可判断电路中的最大电流在0.33A左右，故电流表的量程选择0～0.6A；（2）移动滑片，电压表示数总为3V，说明电压表测的是电源电压，即R1处断路或R2处短路；（3）清除故障后，将滑片P向左滑动时，其电阻减小，整个电路的电流增大，电压表示数将增大；由图丙知：U=2V，I=0.2A，所以R===10Ω；这个结果不可靠，应多次测量求平均值，以减小实验的误差．故答案为：（1）电路如图所示．（2）R1处断路R2处短路（3）增大；10；不可靠；没有多次测量求平均值．点评：本题的难点较多，一是电流表量程的选取，二是故障原因的判断，需要学生在平时的学习中积累方法与技巧．试题4答案:考点：探究电流与电压、电阻的关系实验专题：压轴题；探究型实验综合题．分析：（1）根据电流表的示数变化判断出滑动变阻器阻值的变化，根据串分压的知识判断出U1的变化，根据欧姆定律判断出U2的变化；（2）根据电压与电流的关系，判断出对应的图象，理解两图线相交的含义即具有相同的电流和电压；（3）分析出当电流表示数为为零时，可能电路发生断路，根据电压表的示数得出电源电压．根据图象中两个对应的点列车关系式求出R0的值．解答：解：（1）电路中的电流增大，根据U=IR得，灯泡两端的电压变大，所以U2的示数增大；电流增大，则滑动变阻器的电阻减小，所以灯泡与滑动变阻器的总电阻减小，分得的电压减小，即U1的示数减小；（2）由图象知，Q点处说明U1和U2相等，则此时滑动变阻器两端的电压为零，电阻为零；（3）根据（1）的分析，上面是U1﹣I图线，下面是U2﹣I图线，当电流为零时，说明电路发生了断路，由U1的示数可得与电压表V1并联的电路某处断路，此时U1等于电源电压，所以电压电压U=4.5V；由图象知，当U1=1.5V时，电路中的电流I=3.0AR0两端的电压U0=U﹣U1=4.5V﹣1.5V=3.0VR0的电阻R0===1Ω故答案为：（1）减小；增大；（2）0；（3）电源电压为4.5V，电阻R0的阻值为1Ω．点评：此题通过图象和动态电路考查了学生对串联电路电压、电流关系及欧姆定律的应用，解决此题关键能根据滑动变阻器阻值的变化判断出两电压表示数的变化，并能结合图象分析出所需的数值，难度较大．试题5答案:考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电阻的串联专题：计算题；压轴题；电路和欧姆定律；图像综合题．分析：（1）根据G=mg求出空载时踏板的重力，由图乙得出对应压敏电阻的阻值，根据串联电路的电压特点求出压敏电阻两端的电流，利用欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R0的阻值；（2）电子称的质量最大时对应的电压表量程最大值，此时定值电阻两端的电压为3V，根据欧姆定律求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点和欧姆定律求出压敏电阻的阻值，由图乙读出压敏电阻受到的压力即为踏板和最大称量的重力之和，再根据G=mg求出该电子秤的量程；（3）先求出最大称量为110kg时压敏电阻受到的压力，再由图乙读出压敏电阻的阻值，利用欧姆定律求出电路中的总电阻，最后根据串联电路的电阻特点求出所需串联电阻的阻值．解答：解：（1）空载时，踏板的重力为：G=mg=5kg×10N/kg=50N，由丙图可知，此时压敏电阻的阻值R=240Ω，∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴压敏电阻两端的电压：U R=U﹣U0=9V﹣1V=8V，∵串联电路中各处的电流相等，∴根据欧姆定律可得，电路中的电流：I1===A，R0的阻值：R0===30Ω；（2）电子称的质量最大时对应的电压表量程最大值，此时定值电阻两端的电压为3V，此时电路中的电流：I2===0.1A，压敏电阻两端分得的电压：U R′=U﹣U0′=9V﹣3V=6V，压敏电阻的阻值：R′===60Ω，由丙图可知，此时压敏电阻受到的压力为950N，该电子秤的量程：m max===90kg；（3）当电子称的量程变为110kg时，G′=m'g=110kg×10N/kg=1100N，压敏电阻受到的压力为1100N+50N=1150N，由图乙可知压敏电阻R″=20Ω，此时电路中的总电阻：R总===90Ω，∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，∴R加=R总﹣R0﹣R″=90Ω﹣30Ω﹣20Ω=40Ω，要使电子称的量程变为110kg，应串联一个40Ω的电阻．答：（1）R0的阻值阻值为30Ω；（2）该电子秤的量程是90kg；（3）要使电子称的量程变为110kg，应串联一个40Ω的电阻．点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律及其变形公式的灵活运用，关键是正确分析电路图和从图象中得出相关的信息，要注意计算时要考虑踏板的压力．试题6答案:考点：欧姆定律的应用专题：计算题；应用题；欧姆定律．分析：由电路图可知，当开关S断开时，电路为R1的简单电路，两电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压；当开关S闭合时，两电阻并联，电压表测并联电路两端的电压，也是测电源的电压，电流表A1测R1支路的电流，A测干路电流；根据电源的电压不变判断电压表示数的变化，根据并联电路的特点判断两电流表示数的变化．解答：解：∵开关S断开时，电路为R1的简单电路，电压表测R2两端的电压，R2没有连入电路，故此时电压表示数为零；两电流表测电路中的电流，即通过R1的电流．∴开关S闭合后，电压表测并联电路两端的电压，也是测电源的电压，故电压表的示数变大；∵电流表A1测R1支路的电流，∵R1两端的电压不变，∴电流表A1的示数不变．∵电流表A测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，∴当开关S2闭合时，电流表A的示数变大，且电流表A的示数变化为支路R2上的电流I2．则电压表V的示数变化与电流表A的示数变化之比为：=R2=2Ω．故答案为：变大；不变；2．点评：本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是开关S闭合前后电路连接方式的辨别和各电表所测电路元件的判断．试题7答案:考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律专题：计算题；压轴题；信息给予题．分析：（1）根据滑片在a、b两点时电路的连接情况，由电源电压保持不变的特点，利用欧姆定律列出关于电压的等式，即可求出R1的阻值；（2）由图可知滑动变阻器R2两端的电压和通过的电流值，根据欧姆定律求出R2，则当滑动变阻器的滑片P在中点时，连入电路的阻值为R2，如何根据串联电路的特点和欧姆定律求出串联电路的电流．解答：解：（1）由电路图可知，当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入，R1与R2串联，即电路中电流最小时，则由图象可知此时电路中的电流I a=0.2A，R2两端的电压U2=4V，∴R2===20Ω；电源电压U=I a R1+U2，即：U=0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当滑片P在b端时，滑动变阻器没有连入电路，电压表示数为零，由图象可知这时电路中电流为I b=0.6A，电源电压加在R1上，则U=I b R1；即U=0.6A×R1 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解①②得：R1=10Ω，U=6V；（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，则滑动变阻器连入电路的阻值为R2′=R2=×20Ω=10Ω，∴电流表的示数为：I′===0.3A．新 |课 |标|第 | 一| 网∴由图象可知：电流表示数为0.3A时对应的点是B．故答案为：10；B．点评：本题关键是欧姆定律及其变形的灵活运用，难点是明白滑片移动过程中电路的变化情况，本题重点考查了应用图象解决问题，这是以后学习的重点．试题8答案:考点：欧姆定律的应用；电路的动态分析专题：应用题；简答题；电路变化分析综合题．分析：（l）当电吹风机送出来的是热风时，说明电动机和电阻丝同时工作．（2）首先由图象得出吹热风和吹凉风时的功率和时间，然后根据W=Pt分别计算出电吹风工作时吹热风和吹凉风时消耗的电能，求其和即可．（3）根据功率随时间的图象计算电热丝的功率，然后利用R=求出电阻．（4）导体的长度、材料相同时，横截面积越大，电阻越小；根据公式P=UI=即可分析出灯泡实际功率的变化．解答：解：（l）当电吹风机送出来的是热风时，需要电动机和电阻丝同时工作，即开关应置于图甲中的1位置，电风扇与电热丝是并列连接在电源上的，所以是并联连接．（2）根据功率随时间的变化关系图象可知：P热=616W，t1=20s，P凉=88W，t2=30s﹣20s=10s，htt p://www.x W总=W热+W冷=P热t1+P凉t2=616W×20s+88W×10s=13200J．（3）∵吹热风时电动机和电阻丝同时工作，吹冷风时只有电动机工作，∴电热丝的功率为P=P热﹣P凉=616W﹣88W=528W，。
大学物理下第17章习题详解
第17章习题解答【17-1】解 首先写出S 点的振动方程若选向上为正方向，则有：－=0 21cos 0-=ϕ 0=－A sin 0>0， sin 0<0即 πϕ320-= 初始位相 πϕ320-= 则 m t y s )32cos(02.0πω-= 再建立如图题17-1（a ）所示坐标系，坐标原点选在S 点，沿x 轴正向取任一P 点，该点振动位相将落后于S 点，滞后时间为：ux t =∆ 则该波的波动方程为：m u x t y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=πω32)(cos 02.0 若坐标原点不选在S 点，如图题17-1（b ）所示，P 点仍选在S 点右方，则P 点振动落后于S 点的时间为：uL x t -=∆ 则该波的波动方程为：m u L x t y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=πω32)(cos 02.0 若P 点选在S 点左侧，如图题17-1（c ）所示，则m u L x t y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+=πω32)(cos 02.0 【17-2】解（1）由图题17-2可知，波长 =0.8m振幅 A=0.5m频率 Hz Hz u v 1258.0100===λ 周期 s vT 31081-⨯== （2）平面简谐波标准动方程为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=ϕω)(cos u x t A y 由图可知，当t=0，x=0时，y=A=，故=0。
将A 、(v)、u 、代入波动方程，得： m x t y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=)100(250cos 5.0π 【17-3】解 （1）由图题17-3可知，对于O 点，t=0时，y=0，故2πϕ±= 再由该列波的传播方向可知，0<0取 2πϕ= 由图题17-3可知，m OP 40.0==λ，且u=0.08m/s ，则s rrad s rad uv /52/40.008.0222ππλππω==== 可得O 点振动表达式为：m t y )252cos(04.00ππ+= （2）已知该波沿x 轴正方向传播，u=0.08m/s ，以及O 点振动表达式，波动方程为： m x t y ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=2)08.0(52cos 04.0ππ （3）将x==代入上式，即为P 点振动方程：m t y p ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ3252cos 04.0 （4）图题17-3中虚线为下一时刻波形，由图可知，a 点向下运动，b 点向上运动。
大学物理下17章习题参考答案中国石油大学
17章习题参考答案17-3 如图所示，通过回路的磁场与线圈平面垂直且指出纸里，磁通量按如下规律变化()Wb 1017632-⨯++=Φt t式中t 的单位为s 。
问s 0.2=t 时，回路中感应电动势的大小是多少? R 上的电流方向如何?[解] ()310712d d -⨯+=Φ-=t tε ()23101.3107212--⨯=⨯+⨯=V根据楞次定律，R 上的电流从左向右。
17-4如图所示，两个半径分别为R 和r 的同轴圆形线圈，相距x ，且，R >>r ，x >>R 。
若大线圈有电流I 而小线圈沿x 轴方向以速度v 运动。
试求x =NR 时(N >0)，小线圈中产生的感应电动势的大小。
[解] 因R>>r 可将通过小线圈的B 视为相等，等于在轴线上的B()2322202xR IR B +=μ由于x >>R ，有 3202x IR B μ=所以 t xxIS R t d d 32d d 420μ=Φ-=ε 而v t x=d d 因此 x =NR 时， 242023R N v r I πμ=ε17-5 如图所示，半径为R 的导体圆盘，它的轴线与外磁场平行，并以角速度ω转动(称为法拉第发电机)。
求盘边缘与中心之间的电势差，何处电势高?当R ＝0.15m ，B =0.60T ，rad 30=ω时，U 等于多大?[解] 圆盘可看成无数由中心向外的导线构成的，每个导线切割磁力线运动且并联，因此有2021d d )(BR r rB R L ωω==⋅⨯=⎰⎰l B v 感ε因电动势大于零，且积分方向由圆心至边缘，所以边缘处电位高(或由右手定则判断)代入数据得201506030212...=⨯⨯⨯==εU V 17-6 一长直导线载有电流强度I =5.0A 的直流电，在近旁有一与它共面的矩形线圈，线圈长l ＝20cm ，宽a =10cm ，共1000匝，如图所示。
九年级物理人教版全册课时练第17章《17.2欧姆定律》(含答案)
答卷时应注意事项１、拿到试卷，要认真仔细的先填好自己的考生信息。
２、拿到试卷不要提笔就写，先大致的浏览一遍，有多少大题，每个大题里有几个小题，有什么题型，哪些容易，哪些难，做到心里有底；３、审题，每个题目都要多读几遍，不仅要读大题，还要读小题，不放过每一个字，遇到暂时弄不懂题意的题目，手指点读，多读几遍题目，就能理解题意了；容易混乱的地方也应该多读几遍，比如从小到大，从左到右这样的题；４、每个题目做完了以后，把自己的手从试卷上完全移开，好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题；试卷第１页和第２页上下衔接的地方一定要注意，仔细看看有没有遗漏的小题；５、中途遇到真的解决不了的难题，注意安排好时间，先把后面会做的做完，再来重新读答题；６、卷面要清洁，字迹要清工整，非常重要；７、做完的试卷要检查，这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题，检查的时候，用手指点读题目，不要管自己的答案，重新分析题意，所有计算题重新计算，判断题重新判断，填空题重新填空，之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友，你们好!经过两个月的学习，你们一定有不小的收获吧，用你的自信和智慧，认真答题，相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的！课时练17.2欧姆定律一、选择题1．关于对公式UR I=的理解，下列说法中正确的是（）A．导体的电阻与加在导体两端的电压成正比B．导体的电阻与通过导体的电流成反比C．导体的电阻与加在导体两端的电压成正比，通过导体的电流成反比D．导体的电阻与加在导体两端的电压、通过导体的电流都无关2．首先发现电流与电压关系的科学家是（）A．安培B．库仑C．伏特D．欧姆3．某同学在探究“电流与电压、电阻的关系”时，发现通过电阻a 、b 的电流随电压变化情况如图所示，则下列结论与图象相符的是()A．两电阻阻值的关系是R a ＞R bB．电压相同时，通过a 的电流较大C．电流相同时，b 两端的电压较大D．电阻一定时，电流随着电压的增大而减小4．如图所示，把电值R 1、R 2(R 1>R 2)接入电压不变的电路中，在电源处电流最大的连接方式是()A．B．C．D．5．如图电路中，电源电压保持不变，当开关S 闭合，滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表和电压表的示数变化情况分别为（）A．电流表的示数变小，电压表的示数变大B．电流表的示数变大，电压表的示数变小C．电流表的示数变小，电压表的示数变小D．电流表的示数变小，电压表的示数不变6．如图所示的电路中，R 1：R 2=3：1，S 断开时，电流表的示数为I 1，S 闭合时，电流表的示数为I 2，则I 1与I 2之比是()A．3：4B．4：3C．1：3D．1：47．已知R 1：R 2=2：3，将它们接在如图所示电源电压为12V 的电路中，闭合S 则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是（）A．I 1：I 2=3：2U 1：U 2=1：1B．I 1：I 2=3：2U 1：U 2=3：2C．I 1：I 2=2：3U 1：U 2=1：1D．I 1：I 2=1：1U 1：U 2=2：38．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关后，两灯都能正常工作，灯L 1，L 2的电阻之比为R 1：R 2=1：2，此时甲、乙两电表的示数之比为（）A．2：1B．1：2C．3：2D．2：39．如图所示，小刚连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，电流表指针有所偏转，电压表无示数，则电路可能出现的故障是（）。
17_03_光程与光程差
n2 r2
n1r1
)
—— 相位差与光程差的关系
r
光在介质中传播的距离 ct 引起的相位变化: 2 代入 ct nr 得到：
—— 在计算光在不同介质中传播到某一点所引起的相位变化时， 将光在介质中走过的路程折算为光 在真空中走过的距离 nr ，统一用光在真空的波长进行相位变化的计算。 —— 相位差表达式中 (1 2 ) 2
普通物理学_程守洙_第十七章 波的光学_20090921
17_03 光程和光程差 1 光程和光程差 —— 光在不同的介质中传播速度不同，在走过相同的距离时，引起的相差变化不同。 如图 XCH004_047 所示，两束光沿不同介质和路径在 P 点相遇。
2 r1 E E 1 ) 1 10 cos( t 1 两束光在 P 引起的振动： E E cos( t 2 r2 ) 2 20 2 2
2
附加光
2
附加光程差。
REVISED TIME: 09-10-7
-3-
CREATED BY XCH
在 P 点两束光的相差： (1 2 ) —— 应用 1 u1T
2 r2
2
2 r1
1
c T 和 2 n2 n1 n1
—— 真空中光的波长
得到 (1 2 ) 2 ( 引入光程： nr 光程差： n2 r2 n1r1 相位差： (1 2 ) 2 光程的意义 在相同时间 t 里，光在介质 n 中传播距离 r 引起的相位变化，与光在真空中传播距离 ct 所引起 的相位变化相同。 光在介质 n 中传播的距离 r 引起的相位变化: 2
大学物理习题答案第十七章
[习题解答]17-5 将20g的氦气分别按照下面的过程，从17℃升至27℃，试分别求出在这些过程中气体系统内能的变化、吸收的热量和外界对系统作的功：(1)保持体积不变；(2)保持压强不变；(3)不与外界交换热量。
设氦气可看作理想气体，且。
解(1)保持体积不变：外界对系统不作功,系统内能的变化为,吸收的热量为.这表示，在系统体积不变的情况下，外界对系统不作功，系统从外界获得的热量全部用于内能的增加。
(2)保持压强不变：,系统内能的变化,外界对系统作功.这表示，在系统保持压强不变的情况下，系统从外界获得的热量，一部分用于增加系统的内能，另一部分用于系统对外界作功。
(3)不与外界交换热量，即绝热过程：吸收的热量,系统内能的变化,外界对系统作功.这表示，在绝热条件下，系统与外界无热量交换，外界对系统所作的功全部用于内能的增加。
17-6 把标准状态下的14 g氮气压缩至原来体积的一半，试分别求出在下列过程中气体内能的变化、传递的热量和外界对系统作的功：(2)绝热过程；(3)等压过程。
设氮气可看作为理想气体，且。
解(1)等温压缩过程：外界对系统所作的功;在等温过程中系统内能不变;传递的热量：根据热力学第一定律，有.这表示，在等温过程中，系统内能不变，外界对系统所作的功全部以热量的形式释放到外界。
(2)绝热压缩过程：;,根据绝热方程,,其中,所以;外界对系统所作的功.这表示，在绝热压缩过程中，外界对系统所作的功，全部用于系统内能的增加。
(3)等压过程：根据物态方程，在初态和末态分别有,,两式相除，得或 ,所以.内能的增加为;系统获得的热量为;外界对系统所作的功为.这表示，在等压过程中，系统向外界释放热量，此热量来自于外界对系统所作的功和自身内能的减小。
17-7 在标准状态下的16 g氧气经过一绝热过程对外界作功80 J。
求末态的压强、体积和温度。
设氧气为理想气体，且，。
解系统对外界作功80 J，即,在绝热过程中系统与外界无热量交换，所以,根据热力学第一定律,这表示，在绝热过程中系统降低自身的内能而对外界作功。
【免费下载】大学物理答案第17章
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内 纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
九年级物理全册17章1-4课后习题(带答案解析)
第1节电流与电压和电阻的关系知能演练提升能力提升1.分别把U1=4 V、U2=6 V的电压加在某段导体两端,则两次通过该导体的电流之比为()A.1∶2B.2∶3C.3∶2D.1∶12.当加在某段导体两端的电压为24 V时,通过它的电流为1.2 A。
若加在该段导体两端的电压减小6 V时,则通过它的电流是()A.0.9 AB.1.2 AC.0.6 AD.2.4 A3.研究电流跟电压、电阻的关系时,用如图所示电路,在保持电阻不变过程中,实验要求()A.保持R'的滑片位置不变B.保持R两端的电压不变C.保持R不变,调节R'的滑片到不同的位置D.保持电路中的电流不变4.将30 Ω的电阻接在一电源两端,通过的电流为0.3 A。
若把10 Ω和60 Ω的电阻分别接在这个电源两端,那么通过的电流分别为()A.0.9 A,0.15 AB.0.15 A,0.9 AC.0.1 A,0.9 AD.0.6 A,0.1 A5.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是()A.当导体两端的电压为0时,电阻为0B.该导体的电阻随电压的增大而减小C.当导体两端的电压为0时,电流为0D.当导体两端的电压为2 V时,电流为0.6 A6.在探究电流与电压关系的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制了U-I关系图象如图所示,从图可以看出R1与R2大小关系是()A.R1>R2B.R1=R2C.R1<R2D.无法确定7.某同学在探究电流跟电压、电阻的关系时,根据收集到的数据画出了如图所示的I-R图象,下列结论与图象相符的是()A.电阻一定时,电流随电压的增大而增大B.电阻一定时,电压随电流的增大而增大C.电压一定时,电流随电阻的增大而减小D.电压一定时,电阻随电流的增大而减小8.如图所示,电路中电源电压不变,滑动变阻器上标有“2 A20 Ω”字样。
以下四个图象中,能正确表示当开关S闭合后,通过小灯泡L的电流I与滑动变阻器连入电路的电阻R的关系的是()9.如图所示,电源电压保持不变。
普通物理学第五版第17章光学答案---精品资料
17-13 彩色电视发射机常用三基色的分 光系统，如图所示，系用镀膜方法进行分色， 现要求红光的波长为600nm，绿光的波长为 520nm,设基片玻璃的折射率n3 =15.0，膜 材料的折射率 n2 =2.12。 空气的折射率为 0 n1 ，设入射角i =45 。 白光 i 试求膜的厚度。 红光 绿光 兰光
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17-4 (1)用白光垂直入射到间距为d = 0.25mm的双链上，距离缝1.0m处放置屏 幕。求第二级干涉条纹中紫光和红光极大点 的间距(白光的波长范围是400—760nm)。
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17-5 一射电望远镜的天线设在湖岸上， 距湖面高度为h 对岸地平线上方有一恒星刚 在升起，恒星发出波长为l 的电磁波。试求 当天线测得第一级干涉极大时恒星所在的角 位置 q (提示:作为洛埃镜干涉分析)
(r2 e )+ ne r1 = 7l
e (n 1) = 7l
7 ×5.5×10-7 e= = =6.6 ×10-6 (m) 1.58 1 (n 1)
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17-3 在双缝干涉实验装置中，屏幕到 双缝的距高D 远大于双缝之间的距离d，对 于钠黄光(l = 589.3nm)，产生的干涉条纹， 相邻两明纹的角距离(即相邻两明纹对双缝处 的张角)为0.200 。 (1)对于什么波长的光，这个双线装置所 得相邻两条纹的角距离比用钠黄光测得的角 距离大10%? (2)假想将此整个装置没入水中(水的折射 率n =1· 33)，用钠黄光照射时，相邻两明条 纹的角距离有多大?
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1、本答案是对普通物理学第五版第十七章 的答案，本章共19节内容，习题有63题，
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大学物理第17章学习题答案.docx
习题十七17-1按照原子核的质子一中子模型,组成原子核；X的质子数和中子数各是多少？核内共有多少个核子？这种原子核的质量数和电荷数各是多少？答：组成原子核；X的质子数是Z,中子数是力-Z・核内共有/个核子.原子核的质量数是核电荷数是Z.17-2原子核的体积与质量数之间有何关系？这关系说明什么？答：实验表明，把原子核看成球体，其半径7?与质量数/的关系为R = R.A\说明原子核的体积与质量数/成正比关系.这一关系说明一切原子核中核物质的密度是一个常数.即单位体积内核子数近似相等，并由此推知核的平均结合能相等.结合能正比于核子数，就表明核力是短程力.如果核力象库仑力那样，按照静电能的公式，结合能与核子数/的平方成正比，而不是与/成正比. 17-3什么叫原子核的质量亏损？如果原子核；X的质量亏损是A加，其平均结合能是多少？解：原子核的质量小于组成原子核的核子的质量之和，它们的差额称为原子核的质量亏损•设原子核的质量为M x,原子核；X的质量亏损为：△刃=[Zm p + (/ - Z)mJ- M x平均结合能为£o= —=0 A A17-4已知％Th的原子质量为232.03821“，计算其原子核的平均结合能.解:结合能为AE = [Zm H + (/ - Z)加”一M] x 931.5 MeV隘Th 原子M = 232.03821 u, Z = 90,力=232,氢原子质量加日=1.007825m n = 1.008665 u:4E = [90x 1.007825 + (232-90)x 1.008665 — 232.0382l]x931.5 MeV= 1.766.56 MeV・・・平均结合能为瓦=乞」766.56= 7 GMA 23217-5什么叫核磁矩？什么叫核磁子(冷)？核磁子冷•和玻尔磁子厶有何相似之处？有何区别？质子的磁矩等于多少核磁子？平常用来衡量核磁矩大小的核磁矩“:的物理意义是什么？它和核的g因子、核自旋量子数的关系是什么？解：原子核自旋运动的磁矩叫核磁矩，核磁子是原子核磁矩的单位，定义为:式中加"是质子的质量.核磁子与玻尔磁子形式上相似，玻尔磁子定义为P B =~^~，式中 4mi e 阻是电子的质量.质子的磁矩不等于冷・质子的磁矩冷=2.79273/Y ・平常用来衡量核 磁矩大小的是核磁矩在外磁场方向分量的最大值“;，它和原子核g 因子、自旋量子数的关系是“；=Sl^N17-6核自旋量子数等于整数或半奇整数是由核的什么性质决定？核磁矩与核自旋角动量有 什么关系？核磁矩的正负是如何规定的？解：原子核是由质子和中子组成.质子和中子的自旋均为丄.因此组成原子核的质子和中子 2数的奇、偶数决定了核自旋量子数为零或丄的奇、偶倍数. 2核磁矩与自旋角动量的关系是：Q 的正负取决于幻的正负.当必与B 平行时必为正，当〃/与E 反平行时，几为负.17-7什么叫核磁共振？怎样利用核磁共振来测量核磁矩？解：原子核置于磁场中，磁场和核磁矩相互作用的附加能量使原子核能级发生分裂.当核在 电磁辐射场中时，辐射场是光子组成的，当光子的能量等于核能级间隔时，原子核便吸 收电磁场的能量，称为共振吸收，这一现象称为核磁共振.在磁场中核能级间隔为：共振吸收时，hv = AE =通常用核磁矩在磁场方向分量的最大值“;来衡量磁矩的大小，//; = g/I^N ,则有 hu 丛B I・・・“；=/罟，已测出/, u,现测得B 就可以算出“；.17-8什么叫核力？核力具有哪些主要性质？答：组成原子核的核子之间的强相互作用力称为核力.核力的主要性质：（1）是强相互作用力，主要是引力・（2）是短程力,作用距离小于10" m , （3）核力与核子的带电状况无关.（4）具有饱和性.17-9什么叫放谢性衰变？ cc, 0,厂射线是什么粒子流？写出鬻U 的©衰变和彳爲Th 的0“N eh 4兀m —^=5.05.xl0-A.^衰变的表示式•写出4衰变和0衰变的位移定则.解：不稳定的原子核都会自发地转变成另一种核而同时放出射线，这种变化叫放射性衰变.6Z 射线是带正电的氮核：He 粒子流，0射线是高速运动的正、负电子流，了射线是光子流.亍 U T 芽 Th+： He芽 Th t 常 pa+「+ QQ 衰变和0衰变的位移定则为：Y+H + q17-10什么叫原子核的稳定性？哪些经验规则可以预测核的稳定性？答：原子核的稳定性是指原子核不会自发地从核中发岀射线而转变成另一种原子核的性质. 以下经验规则可预测核的稳定性：(1) 原子序数大于84的核是不稳定的•(2) 原子序数小于84的核中质子数和中子数都是偶数的核稳定.(3) 质子或中子数等于幻数2、8、20、28、50、82、126的原子核特别稳定.(4) 质子数和中子数之比仝=1的核稳定.比值越大，稳定性越差.P17-11写出放射性衰变定律的公式.衰变常数2的物理意义是什么？什么叫半衰期八？ T x2 2和2有什么关系？什么叫平均寿命厂？它和半衰期片、和2有什么关系？2解：N = N&^ ,衰变常数2 =-理泸 ・的物理意义是表示在某时刻，单位时间内衰变 的原子数与该时刻原子核数的比值.是表征衰变快慢的物理常数.原子核每衰变一半所需的时间叫半衰期.平均寿命r 是每个原子核衰变前存在时间的平均值. 1 T =—7\ = t\n 2 ・217-12测得地壳中铀元素駕U 只点0. 72%,其余为弋U,已知零U 的半衰期为4. 468 X109Q 衰变0衰变的位移定则为:Y+； HeIn 2 T"2年，零u 的半衰期为7. 038X10*年，设地球形成时地壳中的莖U 和莖U 是同样多，试估计 地球的年龄.解：按半衰期r=ln2 = 0：693对繆U ： =2^21 = _ =9.847x10-2 1/年T 、 7.038xl018按衰变定律N =,可得则地球年龄:I 0.72 In ------- = ________ 99.28-(1.551 — 9.847)x10-°= 5.94x109 年17-13放射性同位素主要应用有哪些？答：放射性同位素主要在以下几个方面应用较广泛：医学上用于放射性治疗和诊断；工业上 用于无损检测；农业上用放射性育种；考古学、地质学中用于计算生物或地质年代；生物学 中作示踪原子等等.17-14为什么重核裂变或轻核聚变能够放出原子核能？答：轻核和重核的平均结合能较小，而中等质量（力=40〜60）的核平均结合能较大，因此 将重核裂变成两个中等质量的核或轻核聚变成质量数较大的核时平均结合能升高，从而放出 核能. 17-15原子核裂变的热中子反应堆主要由哪几部分组成？它们各起什么作用？ 答：热中子反应堆的主要组成部份有堆芯、中子反射层、冷却系统、控制系统、防护层.堆芯是放置核燃料和中子减速剂的核心部份，维持可控链式反应，释放原子核能. 冷却系统与换能系统合二为一，再通过冷却系统将堆芯释放出的核能输送到堆芯以外. 控制系统是通过控制棒插入堆芯的长度，控制参加反应的中子数，使反应堆保持稳定的 功率.中子反射层是阻挡中子从反应堆中逸出.防护层是反应堆的安全屏障.17-16试举出在自然界中存在负能态的例子•这些状态与狄拉克真空，结果产生1 MeV 的电 子，此时还将产生什么？它的能量是多少？答：例如物体在引力场中所具有的引力势能；正电荷在负电荷电场中的静电能，都是自然界 中的负能态.这些负能态是能够观测到的，具有可观测效应.狄拉克的负能态是观测不到的, 没有可观测效应.对；；8U ：人0.693 0.693 4.468x10°= 1.551xlO -10 1/年17-17将3MeV能量的了光子引入狄拉克真空，结果产生IMeV的电子，此时还将产生什么？它的能量是多少？答：把能量大于电子静能两倍£>2m o c2 =1.022 MeV的了光子引入真空，它有可能被负能量电子的一个电子所吸收，吸收了这么多能量的电子有可能越过禁区而跃迁到正能量区，并表现为一个正能量的负电子不；同时，留下的空穴表现为一个正能量的正电子，・这一过程称为电子偶的产生，可写为了 T 幺+ +€_按题意，根据能量守恒，正电子的能量为2 MeV17-18试证明任何能量的了光子在真空中都不可能产生正、负电子对.答：证明：设由了光子转化成的一对正负电子其动量分别为卩和卩2,在电子的质心系中应有P1+P2 =0并且正负电子的总能量应大于2加工2.按照相对论，光子动量与能量的关系为E = pc, 动量等于零而能量不等于零的光子是不存在的.显然厂光子转换成正负电子，同时满足能量守恒和动量守恒是不可能的，即在真空中无论7光子能量多大，都不可能产生正负电子对•但是了光子与重原子核作用时便可转化为正负电子对.。
大学物理答案第十七章
第十七章 电磁振荡和电磁波17-1 若收音机的调谐电路所用线圈的自感系数为41062-⨯.H ，要收听535kHz 到1605kHz 的广播, 问与线圈连接的可变电容的最大值和最小值各为多少?分析 调谐电路是用电感和电容串联而成的振荡电路, 电路的固有频率LC 10=ω．外加电动势的频率ω等于电路固有频率0ω时, 电路中的电流振幅最大，称为电磁共振，0ω为谐振频率．给出电路的自感和谐振频率的最小值、最大值后，只需代入LC10=ω，不难求出电容的最大值和最小值． 解 电容的最大值和最小值分别为37.8pF F 108.37F 106.2)100016052(1)2(1340pF F 10340F 106.2)10005352(1)2(112422221242211=⨯=⨯⨯⨯⨯===⨯=⨯⨯⨯⨯==----ππνππνL C LC 17-2 在LC 电路中, 如果41062-⨯=.L H, F 102110-⨯=.C , 初始时电容器两极板间的电势差V 0=1V , 且电流为零，试求：(1)振荡频率；(2)最大电流；(3)任意时刻电容器两极板间的电场能、自感线圈中的磁场能；(4) 验证在任意时刻电场能和磁场能之和等于初始的电场能．分析 在LC 电路中，如果忽略电路中的电阻，并假设电容器的电场局限在两极板之间，自感线圈中的磁场局限在线圈内部，则振荡电路中无能量损耗，总能量守恒．不过，这只是理想化的结果．解 (1) 5104100.9102.1106.214.32121⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==--LC πνHz (2) 4000108.6-⨯====LC CVLCq q I ω A (3) 任意时刻，设两极板间的电势差为)cos(0ϕω+=t V V ，则电容器极板上的电荷为)cos(0ϕω+==t CV CV q ，电路中电流为)sin()sin(d d 00ϕωϕωω+-=+-==t V LC t CV t q I 其中ϕ为初相位．因此，任一时刻电容器两极板间的电场能为)cos 100.6)(cos 21212112202e ϕϕω+⨯=+==-t (ωt CV CV W 自感线圈中的磁场能为)sin 100.6)(sin 21212112202m ϕϕω+⨯==+==-t (ωt CV LI W 任意时刻的总能量为J 100.621211120m e -⨯==+=CV W W W 表明总能量保持不变，并等于初始能量11200100.621-⨯==CV W J ． 17-3 如图17-3所示，将开关K 按下后，电容器即由电池充电，放手后，电容器即经线圈L 放电．不计回路中的电阻，(1)若L =0.01H ，C =1.00μF ，E =1.40V ， 求放手后电容器两极板间的电势差及回路中的电流随时间变化的规律．(2)当分布在电容和电感间的能量相等时，电容器上的电荷为多少?(3)电荷为上述数值时经过了多少时间? 解 (1) t =0时，极板间的电势差为V 0= E = 1.40V 电容器极板上的电荷为)cos(0ϕω+==t CV CV q ，因LC 1=ω，电路中电流为 )sin()sin(d d 00ϕωϕωω+-=+-==t V LC t CV t q I 由初始条件：t =0时，00CV q q ==，得初相0=ϕ，故各量随时间的变化规律为t t CV q 46010cos 1040.1)cos(-⨯=+=ϕωt t V V 4010cos 40.1)cos(=+=ϕωt t V LC I 42010sin 1040.1)sin(-⨯=+-=ϕω (2)t t ωω22cos sin = 时电场能量与磁场能量相等，得22cos =t ω，此时电容器上的电荷为C 1090.9cos 1040.176--⨯=⨯=t q ω (3)由22cos =t ω，取时间的最小可能值，得4πω=t ，即s 1085.745-⨯==ωπt 17-4 一振荡电偶极子辐射电磁波，设电偶极子的电矩振幅为p 0=2.26×10-4C .m ，频率为800kHz ．求：(1)电磁波的波长；(2)在电偶极子赤道圈上距离电偶极子为2km 处电场强度和磁场强度的振幅．分析 本题涉及的概念有：振荡电偶极子、电偶极子的电矩；振荡电偶极子辐射的电磁波在足够远处可视为球面波．解 (1)由波长和频率的关系得m 375m 10810358=⨯⨯==νλc(2)由2/,2πθπνω==，得V/m 285.04sin 200220020===rp r p E v v επνπεθω A/m 1057.74sin 402020-⨯===rp r p H v v πνπθω 17-5 在真空中,一平面电磁波的电场强度由下式给出(式中各量均用国际单位)：)](102cos[6.008=-⨯==z y x E cx t E E π 求：(1)波长和频率；(2)传播方向；(3)磁感强度的大小和方向．分析 因为E 、H 及电磁波的传播方向三者互相垂直构成右手螺旋关系，电场矢量E 在y 方向振动，电磁波以波速c 沿x 正向传播，因此可判定磁场矢量H 在z 方向振动．解 (1) 由电场强度波函数得8102⨯=πω rad/s ，8102==πωνHz ，则 m 31010388=⨯==νλc(2) 由电场强度波函数表示式可知电磁波的传播方向为x 轴正向．(3) 由于H B 0μ=，000000E H B εμμ==，c100=εμ，得 T 100.2900-⨯==cE B )](102cos[100.289cx t B z -⨯⨯=-πB x =B y =017-6 某激光束的直径为0.2cm ，功率为6kW ，求该光束的坡印廷矢量对时间的平均值以及相应的电场强度、磁场强度的振幅．分析 通常激光束的功率实际上是指平均辐射功率，即辐射或接收的激光束的能量对一个周期的平均值．光波是电磁波，光波的能流密度矢量即为电磁波的坡印廷矢量S ．坡印廷矢量定义为单位时间通过垂直于传播方向单位面积的辐射能．所以，坡印廷矢量对时间的平均值应该等于单位面积上的平均辐射功率．解 激光束的平均辐射功率 W 1063⨯=P ，则坡印廷矢量对时间的平均值为2922232 W/m 109.1W/m )101.0(106⨯=⨯⨯⨯==-ππR P S (1) 将激光束视为平面波，坡印廷矢量可写为⎪⎭⎫ ⎝⎛-==v x t H E EH S ω200cos 对一个周期求时间的平均值，得0021H E S = (2) 其中E 0、H 0分别为电振动和磁振动振幅．由电磁波的基本性质0000H E με=，并联立(1)式和(2)式，得V/m 102.126000⨯==εμS E T 100.450000-⨯==E H με 17-7 同轴电缆由半径为r a 的长直导线及包在其外的半径为r b 的导体外壳组成，如图17-7所示．电源电动势为E , 负载电阻为R ，与同轴电缆连成回路．若同轴电缆的电阻很小，电流功率为P ，(1)求证同轴电缆内距轴线r 处一点的电场强度为a br r r E ln E=(r a <r <r b )；(2)求证该处磁感强度Er P B πμ20=(r a <r <r b )；(3)求同轴电缆内的坡印廷矢量S ；(4)对r a <r <r b 的环形面积分坡印廷矢量，证明其结果等于P ．由此我们看到，导线不仅起到引导电流的作用，还起到引导电磁能作用．电源的能量不是通过电流而是通过电磁场传递的．分析 这是一个具有稳恒电流的回路，回路中的电场是稳恒电场．同轴电缆构成一个柱形电容器，考虑到同轴电缆的电阻很小，两极板上的电势分别与电源两极电势相等，于是可以将柱形电容器的两极板就视为电源的两极，并认为电源两极上的正负电荷均匀地分布在柱形电容器的两极板上，因此在同轴电缆两极之间就形成了一个静电场．解 同轴电缆可视为柱形电容器，极板间电压等于电源电动势E ，两极板上的电荷为E E a b r r l C CU q ln 20πε=== 极板间的静电场电场强度方向向下，大小为 E a br r r r l qE ln 120==πε(2)由于同轴电缆的轴对称性，在垂直轴线平面内作半径为r 的圆形安培环路，H 的方向与电流I 形成右手螺旋关系，从左侧观看为逆时针方向．R I r H E ===⋅∑⎰π2d Ll H 电流功率为R P /2E =，则磁感强度为EE r P rR H B πμπμμ22000=== (3) 将能流密度的概念应用于稳恒电流通过的同轴电缆，其内部的坡印廷矢量H E S ⨯=，方向沿同轴电缆向右，大小为ab P r S ln 212π= (4)在同轴电缆内取半径为r , 宽为d r 的细圆环面元，单位时间穿过该面元的能量为r r S P d 2d π⋅=对同轴电缆内截面积分，得P r r ab P r r a br PP b a b a ===⎰⎰⎰d ln d 2ln 2d 2ππ 17-8 对于一个正在充电的平行圆板电容器, 忽略电容器的边缘效应．试证明：(1) 坡印廷矢量S 处处沿半径方向指向电容器内部；(2)电流流进电容器内的功率P 等于储存在该体积中的电场能量的增加率．由此看到, 储存在电容器中的电能并不是通过导线，而是通过导线和电容器极板周围的空间进入电容器的．证 (1) 设圆板电容器半径为R 间距为d , t 时刻两极板间的电场强度为E ,ER图17-7方向垂直板面从左到右．根据例题14-1，半径为r 的圆周上各点磁场强度沿圆周的切线方向，大小为t E r H d d 20ε= 所以圆周上各点坡印廷矢量S 的方向沿半径指向电容器内部，大小为 t E E R EH S d d 20ε== (2) 单位时间内流入电容器内部的功率P 为t EE d R Rd t E E R Rd S P d d 2d d 22020εππεπ==⋅=而电容器储存的电场能量为d R E W 22021πε=所以电场能量的增加率为P t EE d R t W==d d d d 02επ。
[精品]新人教版选修3-5高中物理第17章波粒二象性第1、2节检测题及答案
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第十七章第一、二节基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．以下宏观概念，哪些是“量子”的( )A．木棒的长度B．物体的质量．物体的动量D．生的个答案：D解析：所谓“量子”应该是不连续的，一份一份的，故选项D正确。
2．关于黑体辐射的强度与波长的关系，下图正确的是( )答案：B解析：根据黑体辐射的实验规律：随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，故图线不会有交点，选项、D错误。
另一方面，辐射强度的极大值会向波长较短方向移动，选项A错误，B正确。
3．白天的天空各处都是亮的，是大气分子对太阳光散射的结果。
假设一个运动的光子和一个静止的自由电子碰撞以后，电子向某一个方向运动，光子沿另一方向散射出去，则这个散射光子跟原的光子相比( )A．频率变大B．频率不变．光子能量变大D．波长变长答案：D解析：运动的光子和一个静止的自由电子碰撞时，既遵守能量守恒，又遵守动量守恒。
碰撞中光子将能量ν的一部分传递给了电子，光子的能量减少，波长变长，频率减小，D选项正确。
4．(黑龙江大庆一中2015～2016年高二下期检测)关于光电效应现象，下列说法正确的是( )A．只有入射光的波长大于使该金属发生光电效应的极限波长，才能发生光电效应现象B．在光电效应现象中，产生的光电子的最大初动能跟入射光的频率成正比．产生的光电子最大初动能与入射光的强度成正比D．在入射光频率一定时，单位时间内从金属中逸出的光电子个与入射光的强度成正比答案：D解析：根据光电效应方程E＝－。
入射光的波长必须小于极限波长，才能发生光电效应，故A错误；从光电效应方程知，光电子的最大初动能与照射光的频率成一次函关系，不是成正比，故B错误。
根据光电效应方程E＝ν－W0，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，与入射光的强度无关，故错误。
发生光电效应时，入射光的频率影响的是光电子的最大初动能，光强度影响单位时间内发出光电子的目，在入射光频率一定时，单位时间内从金属中逸出的光电子个与入射光的强度成正比，故D正确。
人教版高中物理选修3第十七章 波粒二象性测试含答案及详细解析
绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-5第十七章波粒二象性测试本试卷共100分，考试时间120分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.一束波长为7×10－5cm的光波，每秒钟有3×1015个光子通过一个与光线垂直的平面．另有一束光，它传输相同的能量，但波长为4×10－5cm.那么这束光每秒钟通过这垂直平面的光子数目为() A． 0.58×1015个B． 3×1015个C． 1.71×1015个D． 5.25×1015个2.关于光电效应现象，下列说法中正确的是()A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能发生B．光电子的最大初动能跟入射光的强度成正比C．发生光电效应的时间一般都大于10－7sD．保持入射光频率不变，发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数与入射光的强度成正比3.能够说明光具有粒子性的现象是()A．光的干涉现象B．光的衍射现象C．光的色散现象D．光电效应现象4.关于图中四位杰出物理学家所做的贡献，表述正确的是()A．麦克斯韦在实验中证实了电磁波的存在B．赫兹预言了电磁波的存在，并认为光是一种电磁波C．法拉第发现了电流的磁效应D．托马斯·杨进行了双缝实验，发现了光的干涉性质5.光照射到某金属表面，金属表面有光电子逸出，则( )A．若入射光的频率增加，光的强度减弱，那么逸出电子的能量可能不变B．若入射光的频率不变，光的强度减弱，那么单位时间内逸出电子数目减少C．若入射光的频率不变，光的强度减弱到不为零的某一数值时，可能不再有电子逸出D．若入射光的频率增加，而强度不变，那么单位时间内逸出电子数目不变，而光电子的能量增大6.用不同频率光照射某一金属发生光电效应时，光电子逸出最大初动能随入射光频率变化的图象如图所示，则图中横、纵轴截距及斜率的物理意义为()A．斜率为普朗克常数的倒数B．纵轴截距为逸出功的倒数C．横轴截距为极限频率D．横轴截距为极限波长7.下列关于概率波的说法中，正确的是()A．概率波就是机械波B．物质波是一种概率波C．概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象D．在光的双缝干涉实验中，若有一个粒子，则可以确定它从其中的哪一个缝中穿过8.关于康普顿效应，下列说法正确的是()A．康普顿效应证明光具有波动性B．康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的X射线中，有些波长变短了C．康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的X射线中，有些波长变长了D．康普顿效应可用经典电磁理论进行解释9.光电效应实验中，下列结果正确的是()A．光照时间增大为原来的2倍时，光电流也增大为原来的2倍B．当入射光的频率增大为原来的2倍时，光电子的最大初动能也增为原来的2倍C．入射光波长增大为原来的2倍，有可能不发生光电效应D．入射光强增大为原来的2倍时，单位时间发出的光电子数量有可能变为原来的4倍10.用两束频率相同但强度不同的紫外线照射两种不同的金属，假若它们都有光电子逸出，则() A．从逸出功较小的金属表面逸出的光电子的最大初动能一定较大B．逸出功较小的金属产生的光电流强度一定较大C．受强度较大的紫外线照射的金属产生的光电子最大初动能一定较大D．受强度较大的紫外线照射的金属产生的光电流强度一定较大二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示，某种单色光射到光电管的阴极上时，电流表有示数，则()A．入射的单色光的频率必大于阴极材料的极限频率B．增大单色光的强度，电流表示数将增大C．滑片P向左移，可增大电流表示数D．滑片P向左移，电流表示数将减小，甚至为零12.(多选)用绿光照射金属钾时恰能发生光电效应，在下列情况下仍能发生光电效应的是() A．用红光照射金属钾，而且不断增加光的强度B．用较弱的紫外线照射金属钾C．用黄光照射金属钾，且照射时间很长D．只要入射光的波长小于绿光的波长，就可发生光电效应13.(多选)根据不确定性关系ΔxΔp≥，判断下列说法正确的是()A．采取办法提高测量Δx的精度时，Δp的精度下降B．采取办法提高测量Δx的精度时，Δp的精度上升C．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关D．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关14.（多选）图为一真空光电管的应用电路，其阴极金属材料的极限频率为 4.5×1014Hz，则以下判断正确的是()A ．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B ．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C ．用λ＝0.5μm 的光照射光电管时，电路中有光电流产生D ．光照射时间越长，电路中的电流越大三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.太阳光垂直射到地面上，地面上1 m 2接收的太阳光的功率为1.4 kW ，其中可见光部分约占45%.(1)假如认为可见光的波长(λ＝)约为0.55μm ，日地间距离R ＝1.5×1011m ．普朗克常量h ＝6.6×10－34J·s ，估算太阳每秒辐射出的可见光光子数．(2)若已知地球的半径为6.4×106m ，估算地球接收的太阳光的总功率．16.质量为1 000 kg 的小汽车以v ＝30 m/s 的速度在高速公路上行驶，试计算小汽车的10－34J·s)布罗意波的波长．为什么我们无法观察到其波动性？(普朗克常量h ＝6.63×17.已知锌的逸出功W 0＝3.34eV ，试通过计算说明：用波长λ＝0.2μm 的光照射锌板时能否发生光10－34J·s ，真空中光速c ＝3×108m/s)电效应．(普朗克常量h ＝6.63×18.从1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量．他通过如图所示的实验装置测量某金属的遏止电压U c 与入射光频率ν，作出U c －ν的图象，由此算出普朗克常量h ，并与普朗克根据黑体辐射测出的h 相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．图中频率ν1、ν2，遏止电压U c1、U c2及电子的电荷量e 均为已知，求：(1)普朗克常量h；(2)该金属的截止频率νc.答案解析1.【答案】C【解析】由题意得n 12.【答案】D 【解析】由ε＝hν＝h λ知，当入射光波长大于极限波长时，不能发生光电效应，A 错；由E k ＝hν－W 0知，最大初动能与入射光频率有关，与入射光的强度无关，B 错；发生光电效应的时间一般不－超过109s ，C 错．＝n 21015个，，代入数据得n 2＝1.71×C 3.【答案】D【解析】光的干涉、衍射、色散说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，D 正确．4.【答案】D【解析】赫兹在实验中证实了电磁波的存在，选项A 错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，并认为光是一种电磁波，选项B 错误；奥斯特发现了电流的磁效应，选项C 错误；托马斯·杨进行了双缝实验，发现了光的干涉性质，选项D 正确．5.【答案】B【解析】若入射光的频率增加，光电子的能量变大，A 错；发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率，只要频率大于金属的极限频率，那么一定会有光电子逸出，光的强弱不影响光电子的能量，只影响单位时间内发出光电子的数目．入射光的频率不变，光的强度减弱，单位时间内逸出电子数目减少，B 对，C 错；频率增加，光电子的能量一定变大，光照强度不变，则单位时间内照射的光子数减少，所以逸出的光电子数减小，D 错．6.【答案】C【解析】由光电子逸出最大初动能随入射光频率变化的图象E k ＝hν－W 得，该图线的斜率表示普朗克常量h ，纵轴截距的绝对值为逸出功，横轴截距绝对值对应的频率是发生光电效应的最小频率，即为极限频率，C 正确．7.【答案】B【解析】概率波与机械波是两个不同的概念，二者的本质不同，故A 错误；物质波是一种概率波，故B 正确；概率波和机械波都能发生干涉和衍射现象，但其本质是不一样的，故C 错误；根据不确定性关系，在光的双缝干涉实验中，若有一个粒子，则不能确定它从其中的哪一个缝中穿过，故D 错误．8.【答案】C【解析】康普顿效应揭示了光具有粒子性，A 错误；在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据λ＝，知波长变长，B 错误，C 正确；光电效应和康普顿效应都无法用经典电磁理论进行解释，D 错误．9.【答案】C【解析】光电效应的发生是瞬时的，A 错误；根据光电效应方程E k ＝hν－W 0可知，频率增大为原来的2倍时，光电子的最大初动能不是原来的2倍，B 错误；入射光波长增大为原来的2倍，频率变为原来的，有可能不发生光电效应，C 正确；入射光强增大为原来的2倍时，单位时间发出的光电子数量有可能变为原来的2倍，D 错误．10.【答案】A【解析】根据光电效应方程E k ＝hν－W 0，入射光的频率相同，逸出功越小，光电子的最大初动能越大，A 正确，C 错误；同一金属在能发生光电效应的条件下，光电流强度与入射光的强度成正比，与逸出功无关，B 错误；不同的金属，光电流强度不仅与入射光的强度有关，还与所加电压有关，故强度较大的紫外线照射的金属产生的光电流强度不一定较大，D 错误．11.【答案】ABC【解析】用一定频率单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，知ν＞ν0，A 正确；发生光电效应后，增加光的强度能使光电流增大，B 正确；滑片P 向左移，光电管两端的电压增大，左边的极板为负极，右边极板为正极，到达极板的光电子数增大，电流表示数增大，C 正确，D 错误．12.【答案】BD【解析】光电效应的发生存在一个极限频率，同时对应着极限波长，只要照射光的频率大于极限频率(对应着小于极限波长)就会发生光电效应，与照射光的强度无关，红光和黄光的频率均小于绿光的频率，而紫光频率大于绿光的频率，正确答案是B、D.13.【答案】AD【解析】不确定关系表明，无论采用什么方法试图确定位置坐标和相应动量中的一个，必然引起另一个较大的不确定性，这样的结果与测量仪器及测量方法是否完备无关，无论怎样改善测量仪器和测量方法，都不可能逾越不确定关系所给出的限度．14.【答案】BC【解析】在光电管中若发生了光电效应，单位时间内发射光电子的数目只与入射光的强度有关，光电流的饱和值只与单位时间内发射光电子的数目有关．据此可判断A、D错误，B正确．波长λ＝0.5μm的光子的频率ν＝＝Hz＝6×1014Hz＞4.5×1014Hz，可发生光电效应，所以C正确．1044个(2)1.8×1014kW15.【答案】(1)4.9×45%＝nh 【解析】(1)设地面上垂直太阳光每平方米面积上每秒接收的可见光光子数为n，则有：P×，解得n＝＝1021个，个＝1.75×4πR2＝1.75×1021×4×3.14×(1.5×1011)2个≈4.9×1044个．则所求可见光光子数N＝n·＝Pπr2＝1.4×3.14×(6.4×106)2kW≈1.8×1014kW.(2)地球接收太阳光的总功率P地16.【答案】见解析30kg·m/s＝3×104kg·m/s，故小汽车的德布罗意波的波【解析】小汽车的动量为p＝mv＝1000×长为λ＝＝m＝2.21×10－38m因小汽车的德布罗意波的波长太短，故无法观察到其波动性．17.【答案】能发生光电效应【解析】波长λ＝0.2μm的光的光子的能量为：E ＝hν＝10－19J＝9.945×锌的逸出功：1.6×10－19J ＝5.344×10－19J W 0＝3.34 eV ＝3.34×由于E ＞W 0，故能够发生光电效应．18.【答案】(1)(2)【解析】根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0及动能定理eU c ＝E k 得U c ＝(ν－νc )结合图象知k ＝＝＝普朗克常量h ＝，ν0＝。
普通物理学第五版第17章节光学答案
学习目标和要求
01
掌握光的波动性、干涉 和衍射的基本原理。
02
理解光的偏振现象及其 应用。
03
能够运用光学知识解释 生活中的现象和科技应 用。
04
通过实验观察和操作， 培养实验技能和实践能 力。
02
光的干涉
光的波动性
光的波动性描述了光 在空间中传播时表现 出的振动和传播特性。
光波的振动幅度和相 位决定了光波的强度 和传播规律。
光的衍射在光学仪器设计中具有重要应用，如望远镜 、显微镜等。
光的衍射在生物学领域也有应用，如X射线晶体学、 DNA测序等。
04
光的偏振
光的偏振现象
光的偏振现象是指光波在传播过程中，其电矢量或磁矢量在某一固定方 向上的振动状态。
自然光和部分偏振光都可以产生光的偏振现象，而完全偏振光则不会产 生偏振现象。
光波的振动方向与传 播方向垂直，具有横 波特性。
干涉现象
干涉是光波相遇时相互叠加产 生明暗相间的现象。
当两束或多束相干光波相遇时， 它们的振动幅度和相位会相互 影响，形成干涉条纹。
干涉现象是光的波动性的重要 表现之一，也是光学研究的重 要内容。
干涉公式与条件
干涉公式描述了光波干涉时明暗 条纹的分布和强度变化。
普通物理学第五版第17章 节光学答案
• 引言 • 光的干涉 • 光的衍射 • 光的偏振 • 光的吸收、反射和折射 • 光学实验与现象 • 总结与思考
01
引言
章节概述
本章主要介绍光学的基本概念、 原理和应用。
涉及光的波动性、干涉、衍射、 偏振等现象及其在日常生活和科
技领域中的应用。
通过本章学习，学生将掌握光学 的基本知识，为后续学习奠定基
初中物理第17章 基础过关练习(含参考答案)
17.01欧姆定律-探究电流与电压的关系同步练习01BY LEX导航：01、在研究电流跟电压、电阻的关系试验中：（1）保持电阻不变，通过改变导体两端的电压，观察电流随电压的变化关系；（靠调节滑动变阻器的电阻来实现改变导体两端的电压）(2)保持电阻两端的电压不变，通过改变导体的电阻，观察电流随电阻的变化关系；（靠调节滑动变阻器的电阻来实现改变导体两端的电压）02、结论：（1）在电阻一定时，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；（2）在电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
一、基础过关01、通过实验探究发现：在一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成比；在一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体的电阻成比。
02、在某电阻的两端加6V的电压时，通过它的电流是0.3A；若使通过它的电流是0.1A，应在这个电阻的两端加 V的电压。
03、一段导体两端电压为4.5V时，通过导体的电流为0.3A，现将该导体接入某一电路中通过导体的电流为0.1A，则这时，加在导体两端的电压为 V．04、在电阻R不变的情况下，如果加在R两端的电压是2V，则通过R的电流是0.2A；如果加在R两端的电压是4V，则通过R的电流是 A．05、同学们一定已经意识到：加在导体两端的电压越高，流过导体的电流就会越；导体的电阻越大，流过它的电流就会越．06、下面的表格记录了一组实验数据，你能得出什么结论?答：．06、一个用电器两端的电压增大到原来的2倍，则通过该用电器的电流（） A．增大到原来的4倍 B．增大到原来的2倍C．减小到原来的1/4 D．减小到原来的1/207、甲、乙两电阻电压比是2∶1的电路中，它们的电阻之比为2∶3，则通过它们的电流之比 ( )A．1∶1 B．2∶1 C．4∶3 D． 3∶108、（多选）关于研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验，下列说法正确的是( )A．电流跟导体的电阻成反比 B．电流跟电压成正比C．电压一定，电流跟电阻成反比 D．电阻一定，电流跟电压成正比09、在保持电阻R两端电压不变的情况下，如果R的阻值是10Ω，则通过R的电流是0.3A；如果R的阻值是15Ω，则通过R的电流是 A．10、一段导体两端加5 V的电压时，通过导体的电流为0．4A．若加在导体两端的电压为8V，(选填“能”或“不能”)用量程为0～0.6A的电流表测它的电流．11、某段电路两端的电压增大为原来的2倍，同时这段电路里的电阻减小到原来的1/2，这时通过导体的电流是原来的．二、再接再厉12、如图01所示的电路中，电压表V1的示数为2.5V，电压表V2的示数为3.8V，则电压表V的示数应为 V.13、如图02所示，是探究电阻上的电流跟两端电压关系的电路图，图中滑动变阻器的作用是：（1）；（2）．图 01 图 02 图 0314、如图03所示是研究电流跟电阻关系的电路图，图中定值电阻的阻值是5Ω，变阻器最大阻值为10Ω．闭合开关S，调节变阻器使电阻两端电压是3V，此时电流表的示数为0.4A；再断开开关S，将5Ω的电阻取下换上一个1Ω的电阻，进行如下操作：（1）闭合开关S，观察到：电压表示数 (选填“大于”“小于”或“等于”)3V．电流表指针偏转特点是，开关应立即，并再把滑片移到 (选填“左”或“右”)端．（2）在第一问的基础上将电流表的量程改为0～3 A，闭合开关S后，将滑片向端移动(选填“左”或“右”)，使电压表示数为15、一段导体两端加3V电压时，电流为0.6A，如果两端电压增加3V，通过导体的电流是。
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(2)假想将此整个装置没入水中(水的折射 率n =1·33)，用钠黄光照射时，相邻两明条 纹的角距离有多大?
结束 返回
解：
(1) 对于钠光 dsinj0 =l j0 =0.20
对于l1光 dsinj = l1 j =0.220 l1= ssiinnjj0l = ssinin00..22200×5894
=684.2×10-4 (nm)
(2) 放入水中后
l2
=
l n
sinj
=
sinj0
n
=
sin0.20
1.33
j =0.150
结束 返回
17-4 (1)用白光垂直入射到间距为d = 0.25mm的双链上，距离缝1.0m处放置屏 幕。求第二级干涉条纹中紫光和红光极大点 的间距(白光的波长范围是400—760nm)。
光学习题
17-1 17-2 17-3 17-4 17-5 17-6 17-7 17-8 17-9 17-10 17-11 17-12 17-13 17-14 17-15 17-16 17-17 17-18 17-19 17-20 17-21 17-22 17-23 17-24 17-25 17-26 17-27 17-28 17-29 17-30 17-31 17-32 17-33 17-34 17-35 17-36 17-37 17-38 17-39 17-40 17-41 17-42 17-43 17-44 17-45 17-46 17-47 17-48 17-49 17-50 17-51 17-52 17-53 17-54 17-55 17-56 17-57 17-58 17-59 17-60 17-61 17-62 17-63
=5.45×10-4 (mm) =5450 (Å)
结束 返回
17-2 用很薄的云母片(n=1.58)覆盖在 双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的零级 明条纹移到原来的第七级明条纹的位置上， 如果入射光波长为 l =550 nm。 试问此云 母片的厚度为多少?
结束 返回
解：设云母片的厚度为e
无云母片时
结束 习题总目录
17-1 在双缝干涉实验中，两缝的间距为 0.6mm，照亮狭缝S 的光杠杆汞弧灯加上绿 色滤光片，在2.5m远处的屏幕上出现干涉条 纹，测得相邻两明条纹中心的距离为2.27 mm。试计算入射光的波长。
结束 返回
解：由杨氏双缝干涉条件
Δx
=
Dl d
l
=
dΔx D
=
0.60×2.27 2500
解：
2ne
+
l1
2
= kl1
2ne
+
l2
2
=
(2k+1)
l2
2
由上两式得到:
k
=
l1 l1 l2
=
630 2(630-525)
=3
将 k =3 代入
e=
kl2 2n
=
32××51.2353=5.921×10-4 (mm)
结束 返回
17-9 一平面单色光波垂直照射在厚度 均匀的薄油膜上，油 膜 覆盖在玻璃板上， 所用 单色光的波长可以连续变化，观察到 500nm与7000nm这两个波长的光在反射 中消失，油的折射率为 1.30，玻璃的折射 率为1.50。试求油膜的厚度 。
=
4×589 1.58-1
=4062
(nm)
结束 返回
17-8 在空气中垂直入射的白光从肥皂膜 上反射，在可见光谱中630nm处有一干涉极 大，而在525nm处有一干涉极小，在这极大 与极小之间没有另外的极小。假定膜的厚度 是均匀的，求这膜的厚度。肥皂水的折射率 看作与水相同，为1.33。
结束 返回
两式相减Δ得x到´=：DD´dbDb´
+
d D
(x ´
x )=0
(x´ x )<0
即条纹向下移动，而条纹间距不变
结束 返回
17-7 用单色光源S照射双缝，在屏上形
成干涉图样，零级明条纹位于O 点，如图所
示。若将缝光源 S 移至位置S ´，零级明条
纹将发生移动。欲使零级明条纹移回 O 点，
必须在哪个缝处覆盖一薄云母片才有可能?
屏 b S S1
d
D ´ S2 D
结束 返回
解：当光源向上移动后的光程差为
d ´= r´2 r´1 =dsinj + dsinq
d(tgj + tgq )
=d
b D´
+
x´ D
x ´为k 级新的明条纹位置
S´ S 1 r 1
b S
j
d
q
r2
D´ S 2 D
x´
o
原来的光程差为
d = r2 r1 = dsinj =dDx = kl
q
h
结束 返回
解：
d =a
acos2q
+
l
2
=l
2asin2q
=
l
2
asinq =h
q sinq =4lh
a 2q
q
h
结束 返回
17-6 在杨氏双线实验中，如缝光源与双 缝之间的距离为 D ´, 缝光源离双缝对称轴 的距离为b, 如图所示(D ´>> d )。求在这情 况下明纹的位置。试比较这时的干涉图样和 缝光源在对称轴时的干涉图样。
结束 返回
解： x2
x
1=
2D d
(l2
l1 )
= 0.22×5×1.100-3×(760-400)
=2.88 (mm)
结束 返回
17-5 一射电望远镜的天线设在湖岸上， 距湖面高度为h 对岸地平线上方有一恒星刚 在升起，恒星发出波长为l 的电磁波。试求 当天线测得第一级干涉极大时恒星所在的角
位置 q (提示:作为洛埃镜干涉分析)
若用波长589nm的单
色光，欲使移动了4个 明纹间距的零级明纹 S´
移回到O点，云母片的 S 厚度应为多少?云母片 的折射率为1.58。
S1
屏
O
S2
结束 返回
解：欲使条纹不移动,需在缝S1上覆盖云母片
原来 r2 r1 =4l
现在 r2 (r1 e +ne ) =0
(n 1)e =4l
e
=
4l n1结束 返回 Nhomakorabea解：由暗纹条件
2ne
=
(2k+1)
l
2
=(k+
1 2
)l
设 l 1 =500nm 为第k级干涉极小
l2 =700nm 为第(k-1)级干涉极小
r 2 r 1 =0
放置云母片后 (r2 e)+ne r1=7l
联立两式
e (n 1) = 7l
e
=
7l (n 1)
=
7×5.5×10-4 1.58 1
=6.6×10-3 (mm)
结束 返回
17-3 在双缝干涉实验装置中，屏幕到 双缝的距高D 远大于双缝之间的距离d，对 于钠黄光(l = 589.3nm)，产生的干涉条纹， 相邻两明纹的角距离(即相邻两明纹对双缝处 的张角)为0.200 。