11.(10分)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) 。
[必做题]
10.
(8分)某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频
闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得
到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8m/s2 ,小球质量
m=0.2kg,结果保留三位有效数字):
|
时刻 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
|
速度(m/s) |
4.99 |
4.48 |
3.98 |
▲ |
⑴由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5= ▲ m/s;
⑵从t2 到t5时间内,重力势能增量
E p = ▲ J,动能减少量
E k= ▲ J;
⑶在误差允许的范围内,若
E p与
E k近似相等,从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得
E p ▲
E k (选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是 ▲ 。