某实验小组设计如图甲所示电路探究硅光电池,给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性.图中电压表V1量程选用3 V,内阻为6.0 kΩ;电压表V2量程选用15 V,内阻约为30 kΩ;R0为保护电阻;直流电源电动势E约为12 V,内阻不计.(硅光电池在无光照时不产生电能,可视为一电子元件)
①根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路.
②用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关S,调节变阻器R,读出电压表V1、V2的示数U1、U2.
(ⅰ)某次测量时,电压表V1示数如图丙,则U1= V,可算出通过硅光电池的反向电流大小为________mA(保留两位小数).
(ⅱ)该小组测出大量数据,筛选出下表所示的9组U1、U2数据,算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(表中“-”表示反向),并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系,标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点.请你标出余下的4个坐标点,并绘出Ix-Ux图线.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
U1/V |
0.00 |
0.00 |
0.06 |
0.12 |
0.24 |
0.42 |
0.72 |
1.14 |
1.74 |
U2/V |
0.0 |
1.0 |
2.1 |
3.1 |
4.2 |
5.4 |
6.7 |
8.1 |
9.7 |
Ux/V |
0.0 |
-1.0 |
-2.0 |
-3.0 |
-4.0 |
-5.0 |
-6.0 |
-7.0 |
-8.0 |
Ix/mA |
0.00 |
0.00 |
-0.01 |
-0.02 |
-0.04 |
-0.07 |
-0.12 |
-0.19 |
-0.29 |
(ⅲ)由Ix-Ux图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,Ix与Ux成 (填“线性”或 “非线性”)关系.
实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联。现在要测量实际电流表G1的内阻r1。供选择的仪器如下:
A.待测电流表G1(0—5mA,内阻约300Ω) |
B.电流表G2,(0—10mA,内阻约100Ω) |
C.电压表V2(量程15V) |
D.定值电阻R1(300Ω) |
E.定值电阻R2(10Ω)
F.滑动变阻器R3(0—500Ω)
G..直流电源(E=3V)
H.开关S及导线若干
①请选择合适的器材设计实验电路,并把电路图画在答题纸的虚线框中(图中表明所选器材)。
②根据测量的物理量,写出电流表G1内阻的表达式r1= .
某同学利用如图所示装置探究弹簧的
弹力和弹簧的伸长量的关系。将一轻弹簧
一端固定于某一深度为h=0.25m、且开口
向右的小筒中(没有外力作用时弹簧位于筒
内),如图甲所示,如果本实验的长度测量
工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度数l,
现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,
该同学通过改变挂钩码的个数来改变l,作
出F—l变化的图线如图乙所示。
①由此图线可得出的结论是;
②弹簧的劲度系数为N/m,弹簧的原长l0=m;
③该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较,优点在于:;
缺点在于:。
某物理“科技制作”小组装配一台小直流电动机,其额定电压5V,额定电流0.5A,线圈绕阻小于1。为了进一步研究其在一定电压范围内,输出功率与输入电压的关系,需要进一步做实验,请你帮助该小组完成该项工作。已知学校实验室提供的器材有:
直流电源E,电压6V,内阻不计;
小直流电动机M;
电压表V1,量程0~0.6V,内阻约3k;
电压表V2,量程0~6V,内阻约15k;
电流表A1,量程0~0.6A,内阻约1;
电流表A2,量程0~3A,内阻约0.5;
滑动变阻器R,0~10,2A;
电键S一只,导线若干。
(1)首先要比较精确测量电动机的线圈绕阻。根据合理的电路进行测量时,要控制电动机不转动,调节滑动变阻器,使电压表和电流表有合适的示数,电压表应该选。若电压表的示数为0.1V,电流表的示数为0.2A,则内阻
,这个结果比真实值偏(选填“大”或“小”)。
(2)在图方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图。(标明所选器材的符号)
(3)当电压表的示数为4.5V时,电流表示数如图所示,此时电动机的输出功率是W。
某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示。
(1)图线________是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“①”或“②”);
(2)滑块和位移传感器发射部分的总质量m=____________kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中
⑴ 某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图所示.请你指出该装置中的错误或不妥之处(写出两处即可):
①
②
⑵ 改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验,下图是他实验中得到的一条纸带,图中A、B、C、D、E为相邻计数点,相邻计数点的时间间隔是0.10s,标出的数据单位为cm,则打点计时器在打C点时小车的瞬时速度是m/s,根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为 m/s2.