发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用。图甲是一种发光二极管的实物图,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”号的一端接低电势。某同学想描绘它的伏安特性曲线,实验测得它两端电压U和通过它电流I的数据如下表所示:
U/V |
0 |
0.40 |
0.80 |
1.20 |
1.60 |
2.00 |
2.40 |
2.80 |
I/mA |
0 |
0.9 |
2.3 |
4.3 |
6.8 |
12.0 |
19.0 |
30.0 |
(1)实验室提供的器材如下:
A.电压表(量程0-3V,内阻约10kΩ)
B.电压表(量程0-15V,内阻约25 kΩ)
C.电流表(量程0-50mA,内阻约50Ω)
D.电流表(量程0-0.6A,内阻约1Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围0-10Ω,允许最大电流3A)
F.电源(电动势6V,内阻不计)
G.开关,导线
该同学做实验时,电压表选用的是 ▲ ,电流表选用的是 ▲ (填选项字母)。
(2)请在图乙中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整。
(3)根据表中数据,在图丙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线。
(4)若此发光二极管的最佳工作电流为10mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个阻值R= ▲ Ω的电阻,才能使它工作在最佳状态(结果保留三位有效数字)。
在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m的重物自由下落,如下图所示,在纸带上打出一系列的点, P是第一个点(实验所用电源的频率f="50Hz," 当地的重力加速度为g=9.8m/s2),那么:
①在实验中, 除铁架台、夹子、打点计时器、电源、纸带和重锤外, 还需选用下述仪器中的哪种? ()
A.秒表 | B.刻度尺 | C.天平 | D.弹簧秤 |
②打点计时器打下计数点B时,重物的速度vB=________m/s(保留到小数点后两位);
③从起点P到打下计数点B的过程中,物体的重力势能减少量△EP="_____m" (保留到小数点后两位);
④实验中重物增加的动能往往________(填“大于”、“等于”或“小于”)它所减少的势能, 产生这种情况的主要原因是_________________;
⑤若纸带不慎断裂, 失去开头部分的几个点,_____(填“能”或“不能”)根据剩下部分验证机械能守恒定律。
( 8分)在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是:
①电流计、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤电键、⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)。
(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)。
(2)若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上,而在电键刚闭合时电流表指针右偏,则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时,电流计指针将______(填“左偏”、“右偏”、“不偏”)。
有一根细长而均匀的金属材料样品,截面为外方(正方形)内圆,如图所示。此金属材料质量约为0.1~0.2 kg,长约30 cm,电阻约为10 Ω。已知这种金属的电阻率为。因管线内径太小,无法直接测量,请根据以下器材,设计一个实验方案测量其内径
。
A毫米刻度尺 B螺旋测微器 C电流表(600mA,10Ω)
D电流表(3A,0.1Ω) E电压表(3V,6kΩ) F滑动变阻器(2 kΩ,0.5A)
G滑动变阻器(10Ω,2A) H直流稳压电源(6V,0.05Ω) I开关一个,带夹子的导线若干
(1)除待测金属材料、A、B、E、H、I外,应选用的实验器材还有。(只填代号字母)
(2)画出你设计方案的实验电路图。
(3)用已知的物理常量(设长度为,截面外边长为
)和所测得的物理量,推导出计算金属管线内径d的表达式。
图(甲)是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程,当转换开关S旋到位置3时,可用来测量____(选填“电阻”、“电压”或“电流”);当S旋到位置____时,可用来测量电流,其中S旋到位置时量程较大用多用电表测量小电珠(4.8V 1.4W)的电阻,应选择多用电表电阻挡的倍率(选填“×1”、“×10”或“×100”);调零后,将表笔分别与小电珠的两端连接,示数如图(乙),则测量结果为Ω
某同学用如图所示的装置测定重力加速度。(交流电频率为50Hz)
①打出的纸带如图所示,实验时纸带的______端通过夹子和重物相连接。(选填“甲”或“乙”)
②纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为______ m/s2。
③当地的重力加速度数值为9.8 m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因(实验操作无误) 。