题目内容

18．二极管是一种半导体元件，它的符号为，其特点是具有单向导电性#，即电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大；
（1）某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线，因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极，他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻；其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零，将黑表笔接触二极管的左端，红表笔接触右端时，指针偏角比较小； 然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断右端为二极管的正极（选填“左”、“右”）；

（2）厂家提供的伏安特性曲线如图1；为了验证厂家提供的数据，该小组对加反向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有：
A．直流电源E：电动势5V，内阻忽略不计；
B．直流电源E：电动势7V，内阻忽略不计；
C．滑动变阻器R：0-20Ω；
D．电压表V1：量程45V，内阻约500kΩ；
E．电压表 V2：量程3V，内阻约20kΩ；
F．电流表uA：量程300uA，内阻约400Ω；
G．电流表mA：量程50mA，内阻约5Ω；
D．待测二极管D；
I．单刀单掷开关H，导线若干
①为了提高测量结果的准确度，选用的器材BCDFHI填序号字母）
②为了达到测量目的，请在图2虚线框内画出正确的实验电路原理图；
③为了保护二极管，反向电压不要达到40V，请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议：在二极管支路串入一阻值合适的分压电阻起保护作用．

分析 （1）二极管具有单向导电性，当接反向电压时，二极管的电阻很大，由欧姆表的示数可知二极管的极性；
（2）①根据图象可知，反向电压最大40V，所以电源电动势取大一些的，根据电源的电动势可以选出电压表，由图中示数可以选出电流表；
②为了得到范围较大的测量值，本实验应选择分压接法，为了准确应选用电流表外接法；
③要控制电路关键在于控制二极管两端的电压，故可以通过加入保护电阻分压，或在调节时让滑动变阻器分压慢慢变大，进行控制

解答 解：（1）欧姆表内部有电源，电源正极接在负接线柱上，当红表笔接触右端时，说明红表笔接入电源的负极；此时指针偏角较小，说明电阻较大，故说明接入了反向电压，故二极管右端应为正极；
（2）①根据图象可知，反向电压最大40V，所以电源电动势取大一些的，即B，电动势为7V，故为了安全和准确，电压表应选取D，45V的量程，由图可知，最大电流约为30mA，故电流表应选F，还需要滑动变阻器C，以及待测二极管H，单刀单掷开关H，导线若干I；
故选：BCDFHI；
②为了得出完整的图象，应采用分压接法，同时因正向电阻较小，故可以采用外接法，原理图如图；
③为了防止超过最大电压，可以在电路中串接保护电阻；同时也可以通过实验方法，即慢慢调节滑动触片，注视电流表，使电压表示数不得超过40V；
故答案为：（1）右；（2）①BCDFHI； ②电路如图；③在二极管支路串入一阻值合适的分压电阻起保护作用．

点评 本题考查了欧姆表的原理及伏安特性曲线，综合性较强，要求学生能全面掌握实验知识；注意欧姆表的原理及分压接法等基本原理．

练习册系列答案
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19．如图所示，光滑的水平地面上固定一长为L=1.7m长木板C，板的左端有两小物块A和B，其间夹有一根长为1.0m的轻弹簧，弹簧没有形变，且与物块不相连．已知mA=mC=20kg，mB=40kg，A与木板C、B与木板C的动摩擦因数分别为μA=0.50，μB=0.25，用水平力F作用于A，让F从零逐渐增大，并使B缓慢地向右移动了0.5m，使弹簧贮存了弹性势能EO．问：

（1）若弹簧的劲度系数为k=200N/m，以作用力F为纵坐标，A移动的距离为横坐标，试在图乙的坐标系中作出推力F随A位移的变化图线．
（2）求出弹簧贮存的弹性势能EO的大小．
（3）当物块B缓慢地向右移动了0.5m后，保持A、B两物块间距，将其间夹有的弹簧更换，使得压缩量仍相同的新弹簧贮存的弹性势能为12EO，之后同时释放三物体A、B和C，已被压缩的轻弹簧将A、B向两边弹开，哪一物块将先弹出木板C，最终C的速度是多少？
9．π+介子静止时的寿命为τ0，若得π+介子运动时的寿命为1.25τ0，则它的速度大小为v=0.6c．（c为真空中光速）
6．在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中：实验时使用电火花打点计时器、小车的质量为190g，每个钩码的质量为50g．

（1）本实验的仪器中需要（填需要或不需要）使用天平；
（2）某同学安装好实验器材后，调整长木板的倾斜程度，以平衡小车收到的摩擦力．在平衡摩擦时小车后应该（填应该或不应该）连上纸带；
（3）某同学按正确的方法平衡摩擦后，研究加速度与外力的关系．将实验装置按下图进行安装，接通电源后准备释放小车．请指出他操作中的一处明显的错误：钩码质量与小车相比太大．
13．如图所示，两等大的平行金属板相距d，分别带有+Q和一Q的电荷量，两极间还存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂立纸面向里．现有一带正电的比荷为$\frac{q}{m}$的粒子，以速度v沿两板间的中线进入正交的电磁场，结果粒子沿直线通过（不计粒子的重力）．若只改变其中一个条件，则粒子仍能沿原路径运动的是（　　）
A．只增大两板间的距离dB．只增大磁场的磁感应强度B
C．只增大粒子的比荷$\frac{q}{m}$D．只增大粒子的初速度v
3．如图所示是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验电路图，关于该实验的操作和实验现象，下列说法正确的是（　　）
A．在开关S闭合之前，滑动变阻器的滑动触头应滑到最左端
B．本实验要求电流、电压均从零开始到额定电流、额定电压之间测量多组数据
C．当滑动变阻器的滑动触头从左端向右逐渐滑动过程中，电压表示数逐渐变大，电流表示数逐渐减小
D．当滑动变阻器的滑动触头从左端向右逐渐滑动过程中，电压表示数逐渐变大，电流表示数逐渐变大
10．实验小组做“探究加速度与力的关系”实验．

（1）同学们安装了如图甲所示装置，准备接通电源打第一张纸带时，一位同学发现了操作和装置存在问题，它们是（只要指出两个问题即可）：①打点计时器应该用交流电源；②小车离定滑轮太近．
（2）纠正所有问题后，打出一条纸带如图乙所示，O为起点，A、B、C为三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个打点未标出．根据图中数据，可得小车的加速度为0.95m/s2．打B点时小车的速度为vB=1.0m/s．（经过保留2位有效数字）
（3）两实验小组分别得到如图丙和丁两条a-F实验图线，可能的原因分别是：丙：平衡摩擦力过大；丁：没有始终满足小车的质量远远大于砂和砂桶的质量．
7．为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图1所示实验装置．

（1）关于本实验下列说法正确的是BD．
A．为了消除小车与木板之间摩擦力对实验的影响，将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．为了消除小车与木板之间摩擦力对实验的影响，将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
C．小车的加速度可能大于重力加速度g
D．实验中钩码的质量应该远小于小车的质量
（2）某学生在实验中，保持小车质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示．
F/N0.100.200.300.400.500.600.70
a/m•s-20.300.500.700.901.051.151.20
①根据表中的数据在图2中坐标纸上面出a-F图线．
②由于钩码做加速运动，所以小车受到拉力的真实值小于测量值（钩码的重力）（填“大于”、“等于”或“小于”）．
8．有一矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁场的一边匀速转动，产生如图所示的电动势，已知该线圈的匝数n=100匝，则线圈的角速度ω=100πrad/s，穿过线框的磁通量的最大值Φm=0.01Wb，此时的电动势值为e=0V，在t=0.005s的时间内，线框产生的平均电动势E=2V．

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