题目内容
发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件.它的电路符号如图甲所示,正常使用时,带“+“号的一端接高电势,带“一“号的一端接低电势.某同学用实验的方法测得它两端的电压U.和通过它的电流I的关系数据如下表所示.U/V | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 | 2.6 | 2.8 | 3.0 | |
I/mA | 0.4 | 0.9 | 1.5 | 2.3 | 3.2 | 4.3 | 5.4 | 6.8 | 9.3 | 12 | 15 | 19 | 24 | 30 | 37 |
(2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出U-I图线.
(3)若发光二极管的最佳工作电压为2.0V,而电源是由内阻不计、电动势为1.5V的两节干电池串联而成.根据画出的伏安特性曲线上的信息分析,应该串联一个阻值多大的电阻后与电源接成闭合电路,才能使二极管工作在最佳状态?
解答:解:(1)由欧姆定律分析表格中的每一组数据,可以看出发光二极管的电阻是变化的,变化的范围大约在100~500Ω之间,因,故电流表应用外接法,又电流从零调节,故滑动变阻器应用分压式,所以实验电路如图所示.
(2)描点法画出U-I图线如图中的曲线所示
(3)根据申联电路的特点,由UD=E-IR还可以画出一条发光二极管的伏安特性曲线,该图线是一条直线.如图所示.
其物理意义是:它的斜率的绝对值就是需串电阻的数值.找出两点即能画出该线.因为两条曲线都是二极管必须遵守的,所以实际的工作点必定是它们的交点,按题意应是UD=2 V的点,这可以从已画出的特性曲线上找到,即图中的P点.另一点是当I=0时,UD=E=3V的点.由这两点连成的直线即图中的MN.由其斜率得应串的电阻为83.3Ω.
点评:要熟记伏安法测电阻时电流表内外接法的选择方法,掌握表示导体和电源的两种U-I图象的区别.
I(6分)某同学存做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,、、c三点的位置在运动轨迹上已经标出,则:
(1)小球平抛运动的初速度 m/s(g=10 m/s2)
(2)开始做平抛运动的位置坐标x= cm,y= cm.
Ⅱ(6分)将一单摆装置竖直悬于某一
深度为(未知)且开几向F的固定小
筒中(单摆的下部分露出筒外),如图甲
所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度
后由静止释放,没单摆摆动过程中悬线不
会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具
只能测量出筒下端几到摆球球心之间的距
离,并通过改变而测出对应的摆动周
期T,再以为纵轴、为横轴,作出
T2-图像.则可以由此图像得出小筒的深
度和当地的重力加速度g。
(1)如果实验中所得到的T2-图像如图乙所示,那么对应的图像应该是、b、c中的 。
(2)由图像可知,小筒的深度= m(保留两位有效数字);当地重力加速度个g=
m/s2(保留三位有效数字)。
Ⅲ(6分)发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件。它的电路符号如图甲所示,正常使用时,带“十”号的一端接高电势,带“一”号的一端接低电势。某同学用实验的方法测得它两端的电压UD一和通过它的电流I的关系数据如下表所示。
UD/V | 0 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 | 2.6 | 2.8 | 3.0 |
I/mA | 0 | 0.4 | 0.9 | 1.5 | 2.3 | 3.2 | 4.3 | 5.4 | 6.8 | 9.3 | 12 | 15 | 19 | 24 | 30 | 37 |
(1)在图乙中的虚线框内画H{该同学的实验电路图。(实验用电压表内阻R v约为10 kΩ,电流表内阻RmA约为100Ω)
(2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出,I—UD图线。
(3)若发光二极管的最佳工作电压为2.0V,而电源是由内阻不计、电动势为1.5V的两节干电池串联而成。根据画出的伏安特性曲线上的信息分析,应该将发光二极管串联一个阻值R= Ω的电阻后,与电源接成^圳合电路,才能使二极管工作在最佳状态。(保留三位有效数字)
I(6分)某同学存做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,、、c三点的位置在运动轨迹上已经标出,则:
(1)小球平抛运动的初速度 m/s(g=10 m/s2)
(2)开始做平抛运动的位置坐标x= cm,y= cm.
Ⅱ(6分)将一单摆装置竖直悬于某一
深度为(未知)且开几向F的固定小
筒中(单摆的下部分露出筒外),如图甲
所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度
后由静止释放,没单摆摆动过程中悬线不
会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具
只能测量出筒下端几到摆球球心之间的距
离,并通过改变而测出对应的摆动周
期T,再以为纵轴、为横轴,作出
T2-图像.则可以由此图像得出小筒的深
度和当地的重力加速度g。
(1)如果实验中所得到的T2-图像如图乙所示,那么对应的图像应该是、b、c中的 。
(2)由图像可知,小筒的深度= m(保留两位有效数字);当地重力加速度个g=
m/s2(保留三位有效数字)。
Ⅲ(6分)发光晶体二极管是电器上做指示灯用的一种电子元件。它的电路符号如图甲所示,正常使用时,带“十”号的一端接高电势,带“一”号的一端接低电势。某同学用实验的方法测得它两端的电压UD一和通过它的电流I的关系数据如下表所示。
UD/V |
0 |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
1.6 |
1.8 |
2.0 |
2.2 |
2.4 |
2.6 |
2.8 |
3.0 |
I/mA |
0 |
0.4 |
0.9 |
1.5 |
2.3 |
3.2 |
4.3 |
5.4 |
6.8 |
9.3 |
12 |
15 |
19 |
24 |
30 |
37 |
(1)在图乙中的虚线框内画H{该同学的实验电路图。(实验用电压表内阻R v约为10 kΩ,电流表内阻RmA约为100Ω)
(2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出,I—UD图线。
(3)若发光二极管的最佳工作电压为2.0V,而电源是由内阻不计、电动势为1.5V的两节干电池串联而成。根据画出的伏安特性曲线上的信息分析,应该将发光二极管串联一个阻值R= Ω的电阻后,与电源接成^圳合电路,才能使二极管工作在最佳状态。(保留三位有效数字)