题目内容
某同学对一个外形如图l所示的未知电学元件的伏安特性进行研究．通过测量，发现该元件两端的电压出Uab（U ab=U a-U b）与流过它的电流I之间的变化关系的实验数据如下表：
（l）设用多用电表欧姆档测量这个元件的特性，先将选择开关旋至选“R×lK”档，然后按以下步骤顺序操作：
A． 后，
B．①将多用表的红表笔接元件的a端、黑表笔接元件的b端，并记录多用表的读数；
②将多用表的红表笔接元件的b端、黑表笔接元件的a端并记录多用表的读数．
定性地把步骤B的①②中多用表指针指示的大概位置在图2①和图2②中
（2）在图3的坐标中画出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线．
（3）若将此元件接入电路，如图4所示，在该电路的cd端输入图5甲所示电压信号ucd．如果要用示波器观测ef间的电压波形，e、f应分别与图6的示波器的 接线柱连接，要使荧光屏上只显示uef的一个周期的稳定波形，示波器的“扫描范围”旋组应旋至“10Hz-100Hz”档，并调节 旋钮，直到波形稳定．
（4）在图5乙中定性地画出电压uef的波形．
| 编写 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| U ab/V | -9.000 | -1.000 | -0.200 | 0.000 | 0.245 | 0.480 | 0.650 | 0.705 | 0.725 | 0.745 |
| I/mA | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.15 | 0.25 | 0.60 | 1.70 | 4.25 | 7.50 |
A．
B．①将多用表的红表笔接元件的a端、黑表笔接元件的b端，并记录多用表的读数；
②将多用表的红表笔接元件的b端、黑表笔接元件的a端并记录多用表的读数．
定性地把步骤B的①②中多用表指针指示的大概位置在图2①和图2②中
（2）在图3的坐标中画出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线．
（3）若将此元件接入电路，如图4所示，在该电路的cd端输入图5甲所示电压信号ucd．如果要用示波器观测ef间的电压波形，e、f应分别与图6的示波器的
（4）在图5乙中定性地画出电压uef的波形．
分析：（1）换挡后要先进行欧姆调零，根据欧姆调零的步骤作答
（2）表中数据可以用描点法作出各点对应的坐标，再由平滑的曲线将各点相连；
（3）根据示波器的原理及使用作答；
（4）根据该元件的导电性能，利用电路知识可得出输出端的波形图．
（2）表中数据可以用描点法作出各点对应的坐标，再由平滑的曲线将各点相连；
（3）根据示波器的原理及使用作答；
（4）根据该元件的导电性能，利用电路知识可得出输出端的波形图．
解答：解：（l）换挡后应先进行欧姆调零，
故答案为：A．将两表笔短接，调整调零旋钮，使表针满偏
B．①如图1，②如图2，
（2）如图3，
（3）根据示波器的操作原理，若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，应将信号源的a端与示波器面板上的 Y接线柱相连，b端与地接线柱相连．要使屏上能够显示1个完整的波形，应调节扫描微调旋钮．
故答案为：Y输入和地，扫描微调．
（4）若将该元件放入黑箱中，因为具有单向导电性，则电压负向时，有电流通过，此时输出端输出恒定电压，而电压反向时，无电流通过，输出端电压为零；
故如图4乙所示，
故答案为：A．将两表笔短接，调整调零旋钮，使表针满偏
B．①如图1，②如图2，
（2）如图3，
（3）根据示波器的操作原理，若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，应将信号源的a端与示波器面板上的 Y接线柱相连，b端与地接线柱相连．要使屏上能够显示1个完整的波形，应调节扫描微调旋钮．
故答案为：Y输入和地，扫描微调．
（4）若将该元件放入黑箱中，因为具有单向导电性，则电压负向时，有电流通过，此时输出端输出恒定电压，而电压反向时，无电流通过，输出端电压为零；
故如图4乙所示，
点评：本题为探究性实验，此类实验要注意分析实验中的原理和要求，只有明确了实验原理才能准确分析判断；此类实验近些年有增多的趋势
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实验室里有外形十分相似的发光二极管和电容器各一只，它们的性能均正常。
1）现在用多用电表的欧姆挡，分别测量它们的正反向电阻。测量结果如下：测甲元件时，R正= 0.5kΩ， R反=100kΩ；测乙元件时，开始时指针偏转到0.5kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在“∞”上。则甲、乙二个元件分别是 、 。
2）若想测量上述发光二极管的发光效率，某同学设计了如图甲所示的实验：将一个标有“0.5V 1W”的发光二极管接入电路，使之正常发光，在发光二极管的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头，以测定与光源间距为d时相应的光强值I（单位面积上光的照射功率）。实验测得数据如下表，并用一数字图象处理器将表内数据分别在I-d、I-d-1、I-d-2坐标平面内标得如下数据点，如图乙所示。
①根据图中三个数据点图，可以将I与d之间的数学关系式写为 ，其中的常量为 。
②若把发光二极管看成点光源，在与点光源等距离的各点，可以认为光源向各个方向发出的光强大小几乎相等。此时，我们可以建立一个点光源散射光的模型，从而求出光源的发光功率P0、光强I及相应的与光源距离d之间的关系式：P0= 。
③根据以上条件和有关数据，可以算出这个发光二极管的电――光转换效率约为
η= 。（不考虑光传播过程中的能量损失）
1）现在用多用电表的欧姆挡，分别测量它们的正反向电阻。测量结果如下：测甲元件时，R正= 0.5kΩ， R反=100kΩ；测乙元件时，开始时指针偏转到0.5kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在“∞”上。则甲、乙二个元件分别是 、 。2）若想测量上述发光二极管的发光效率，某同学设计了如图甲所示的实验：将一个标有“0.5V 1W”的发光二极管接入电路，使之正常发光，在发光二极管的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头，以测定与光源间距为d时相应的光强值I（单位面积上光的照射功率）。实验测得数据如下表，并用一数字图象处理器将表内数据分别在I-d、I-d-1、I-d-2坐标平面内标得如下数据点，如图乙所示。
| d/×10-2m | 2.50 | 3.50 | 4.50 | 5.50 | 6.50 | 7.50 | 8.50 | 9.50 |
| I/W?m-2 | 32.00 | 16.33 | 9.97 | 6.61 | 4.73 | 3.56 | 2.77 | 2.22 |
①根据图中三个数据点图，可以将I与d之间的数学关系式写为 ，其中的常量为 。
②若把发光二极管看成点光源，在与点光源等距离的各点，可以认为光源向各个方向发出的光强大小几乎相等。此时，我们可以建立一个点光源散射光的模型，从而求出光源的发光功率P0、光强I及相应的与光源距离d之间的关系式：P0= 。
③根据以上条件和有关数据，可以算出这个发光二极管的电――光转换效率约为
η= 。（不考虑光传播过程中的能量损失）