二极管是一种半导体元件,电路符号为,其特点是具有单向导电性。某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究。据了解,该二极管允许通过的最大电流为50mA。
(1)该二极管外壳的标识模糊了,同学们首先用多用电表的电阻挡来判断它的正负极:当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时,发现指针的偏角比较小,当交换表笔再次测量时,发现指针有很大偏转,由此可判断_______ (填“左”或“右”)端为二极管的正极。
(2)实验探究中他们可选器材如下:
A.直流电源(电动势3V,内阻不计);
B.滑动变阻器(0〜20Ω);
C.电压表(量程15V、内阻约80KΩ);
D.电压表(置程3V、内阻约50KΩ);
E.电流表(量程0.6A、内阻约1Ω);
F.电流表(量程50mA、内阻约50Ω);
G.待测二极管;
H.导线、开关。
为了提高测量精度,电压表应选用_______,电流表应选用_______。(填序号字母)
(3) 实验中测量数据如下表,请在坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线。
电流I/mA |
0 |
0 |
0.2 |
1.8 |
3.9 |
8.6 |
14.0 |
21.8 |
33.5 |
50.0 |
电压U/V |
0 |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
1.25 |
1.50 |
1.75 |
2.00 |
2.25 |
2.50 |
(4)同学们将该二极管与阻值为10Ω的定值电阻串联后接到电压恒为3V的电源两端,则 二极管导通时定值电阻的功率为_______W。
(1)某同学利用图(a)所示实验装置研究“小车加速度a与砂桶(含砂)质量m的关系”.
①实验开始时,先把安装有发射器的小车移到靠近接收器附近,调节木板上定滑轮的高度,使滑轮与小车间的细线与木板____________.
②将小车静止地放在水平长木板上,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,直到小车能沿沿木板向下滑动为止.
③实验中保持小车(含发射器)的质量不变,反复改变砂桶内砂的质量,记录砂和桶的总质量m,并通过位移传感器及与之相连的计算机得到小车相应的加速度a.获取的实验数据已标在图(b)所示的坐标图中,请在图(b)中作出a-m图线.
④a-m图线不过原点,其原因可能是步骤②中垫高的木板倾角___________(选填“过大”或“过小”).
⑤根据a-m图线可以求出小车(含发射器)的质量是________kg.(重力加速度g=9.8m/s2,计算结果保留两位有效数字).
在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如右图所示.一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=________(保留三位有效数字).
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)
A.木块的长度L | B.木板的质量m1 | C.滑块的质量m2 |
D.托盘和砝码的总质量m3E.滑块运动的时间t |
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是.
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用所测物理量的字母表示,重力加速度为g)与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个理由:。
在“探究功与物体速度变化关系”的实验中,某实验研究小组的实验装置如图甲所示。小木块从A点静止释放后,在一根弹簧作用下弹出,沿足够长水平放置的木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时小木块所处的位置,测得OB1的距离为L1,并把此过程中弹簧对小木块做的功记为W1。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验并记录相应的数据,作出弹簧对小木块做功W 与小木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。
请回答下列问题:
(1)W—L图线为什么不通过原点?。
(2)弹簧被压缩的长度LOA =cm。
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率为0.5W,此外还有以下器材可供选择:
A.直流电源3V(内阻不计) |
B.直流电流表0~300mA(内阻约为5Ω) |
C.直流电流表0~3A(内阻约为0.1Ω) |
D.直流电压表0~3V(内阻约为3kΩ) |
E.滑动变阻器100Ω,0.5A
F.滑动变阻器10Ω,2A
G.导线和开关
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。
(1)实验中电流表应选用,滑动变阻器应选用;(均填写仪器前的字母)
(2)在图所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图(虚线框中已将所需的滑动变阻器画出,请补齐电路的其他部分,要求滑片P向b端滑动时,灯泡变亮);
(3)根据实验数据,画出的小灯泡I-U图线如图所示。由此可知,当电压为0.5V时,小灯泡的灯丝电阻是Ω;
(4)根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P随其两端电压U或电压的平方U2变化的图象,在图中所给出的甲、乙、丙、丁图象中可能正确的是。(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)
指针式多用电表是电路测量的常用工具。现用多用电表测量一个定值电阻的阻值(阻值约为一百多欧姆)。
(1)将红、黑表笔分别插入“+”、“−”插孔,接下来必要的操作步骤和正确的顺序是。(请将必要步骤前的序号按正确的顺序写出)
①将选择开关旋转“×10”的位置;
②将选择开关旋转“×100”的位置;
③用两支表笔的金属部分分别接触电阻的两条引线;
④根据指针所指刻度和选择开关的位置,读出电阻的阻值;
⑤将两支表笔直接接触,调整“欧姆调零旋钮”使指针指向“0Ω”。
(2)若正确测量时指针所指刻度如图10所示,则这个电阻阻值的测量值是Ω。
(3)在使用多用电表测量电阻时,若双手捏住红、黑表笔金属部分,则测量结果将。(选填“偏大”或“偏小”)