【題目】二極管的說(shuō)明書(shū)上提供了它的伏安特性曲線(正向最大電流50mA左右),物理興趣小組想要驗(yàn)證該二極管的伏安特性曲線。
(1)選擇好實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備連接電路時(shí),發(fā)現(xiàn)二極管外殼正、負(fù)的標(biāo)識(shí)看不清楚,于是就用多用電表歐姆擋來(lái)判斷它的正、負(fù)極:用歐姆表“×100”檔兩次實(shí)驗(yàn)情況 如圖甲、乙所示,由此可知______(填“A”或“B”)端為二極管的正極。
(2)該物理興趣小組要對(duì)該二極管加正向電壓時(shí)的伏安特性曲線進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:
A.直流電源(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì))
B.滑動(dòng)變阻器(0~20Ω)
C.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約30KΩ )
D.電流表(量程50mA,內(nèi)阻約50Ω)
E.待測(cè)二極管
F.導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)
為了提高測(cè)量精度,請(qǐng)?jiān)谔摼框內(nèi)的實(shí)驗(yàn)電路圖中加上直流電源E及滑動(dòng)變阻器R,并將電路圖連接完整。
電流I/mA | 0 | 0 | 0.2 | 1.8 | 3.9 | 8.6 | 14.0 | 21.8 | 33.5 | 50.0 |
電壓U/V | 0 | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1.75 | 2.00 | 2.25 | 2.50 |
(3)依據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出該二極管的伏安特性曲線如圖所示,我們將該二極管與阻值為50Ω的定值電阻串聯(lián)后接到電壓為3V的恒壓電源兩端,使二極管正向?qū),測(cè)得二極管導(dǎo)通時(shí)的功率為P測(cè),則P測(cè)=_____W(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。
(4)若考慮電壓表或電流表的內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響,那么第(3)問(wèn)中該二極管正向?qū)〞r(shí)的實(shí)際功率P實(shí)_____P測(cè)(選“大于”、“小于”或“不確定”)。請(qǐng)你提出一條減小P實(shí)與P測(cè)差異的改進(jìn)建議:_________________________
【答案】B 0.04 小于 換內(nèi)阻更大的電壓表
【解析】
(1)二極管具有單向?qū)щ娦,?dāng)接反向電壓時(shí),二極管的電阻很大,由歐姆表的示數(shù)可知二極管的極性;
(2)電源已知,根據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)可以選出電壓表,由圖中示數(shù)可以選出電流表;為了得到范圍較大的測(cè)量值,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇分壓接法,為了準(zhǔn)確應(yīng)選用電流表外接法;
(3)在I-U圖象中作同電源的伏安特性曲線,兩圖象的交點(diǎn)為二極管的工作點(diǎn),由圖可知其電壓和電流,再由P=UI可求得對(duì)應(yīng)的功率;
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖分析實(shí)驗(yàn)誤差,然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)源提出改進(jìn)措施。
(1) 二極管具有單向?qū)щ娦;而歐姆表中指針偏轉(zhuǎn)較大說(shuō)明電阻較小,即為正向電流;而歐姆表內(nèi)部的電源正極接在黑表筆上,故黑表筆接在二極管的正極處電流較大,故由題意可知,二極管B側(cè)為正;
(2) 由題意可知,本實(shí)驗(yàn)要求作出伏安特性曲線,故要求多測(cè)數(shù)據(jù),故應(yīng)采用分壓接法;同時(shí),因正向電壓時(shí)二極管電阻較小,故應(yīng)采用電流表外接法;其實(shí)驗(yàn)的原理圖如圖所示
(3)(4)在同一坐標(biāo)圖上畫(huà)出電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻為50Ω的電源的電流I與路端電壓U的圖象,如圖所示所示:
由實(shí)驗(yàn)電路圖可知,電流表采用外接法,由于電壓表分流作用,所測(cè)電流I偏大,二極管的實(shí)際功率小于測(cè)量功率;
減小電壓表的分流會(huì)減小P實(shí)與P測(cè)差異,電壓表內(nèi)阻越大,電壓表分流越小,為減小P實(shí)與P測(cè)差異可以使用內(nèi)阻很大的電壓表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
由圖示圖象可知,兩圖線交點(diǎn)坐標(biāo)(20V,20mA),則二極管導(dǎo)通時(shí)的功率P=UI=20×0.020=0.04W。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一傾角為30°的光滑斜面,下端與一段很短的光滑弧面相切,弧面另一端與水平傳送帶相切,水平傳送帶以5 m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),F(xiàn)有質(zhì)量為1 kg的物體(視為質(zhì)點(diǎn))從斜面上距傳送帶高h=5 m處由靜止滑下;物體在弧面運(yùn)動(dòng)時(shí)不損失機(jī)械能,而且每次在弧面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可以忽略。已知傳送帶足夠長(zhǎng),它與物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,取g=10 m/s2,則
A. 物體第一次剛滑上水平傳送帶時(shí)的速度大小為5 m/s
B. 物體從第一次滑上傳送帶到第一次離開(kāi)傳送帶所用的時(shí)間為4.5 s
C. 物體從第一次滑上傳送帶到第一次離開(kāi)傳送帶的過(guò)程中,摩擦產(chǎn)生的熱量為200 J
D. 物體從第一次滑上傳送帶到第一次離開(kāi)傳送帶的過(guò)程中,摩擦力對(duì)物體做的功為-37.5 J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】表演“水流星”節(jié)目,如圖所示,拴杯子的繩子長(zhǎng)為l,繩子能夠承受的最大拉力是杯子和杯內(nèi)水重力的8倍。要使繩子不斷,節(jié)目獲得成功,重力加速度為g,求:
(1)杯子通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度的最小值為多大?
(2)通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度的最大值為多大?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在探究影響電荷間相互作用力的因素時(shí),有圖示實(shí)驗(yàn),系在絲線上的帶正電的小球A,恰與帶正電的物體B等高而處于靜止?fàn)顟B(tài),絲線與豎直方向的夾角為θ。則
A. 若僅減小A的電量,θ將保持不變
B. 若僅減小B的電量,θ將保持不變
C. 改變B的電量,上下移動(dòng)B的位置,使θ不變,則A受到的庫(kù)侖力不變
D. 改變B的電量,左右移動(dòng)B的位置,使θ不變,則A受到的庫(kù)侖力不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】已知甲交變電壓隨肘間的變化規(guī)律為,乙交變電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律為.比較甲、乙兩交變電壓,可知()
A. 甲的峰值是282V,乙的峰值是622V
B. 甲、乙的周期都是100s
C. 甲的頻率與乙的頻率相等
D. 甲、乙的相位差不變,是
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有一種雜技表演叫“飛車(chē)走壁”,由雜技演員駕駛摩托車(chē)沿圓臺(tái)形表演臺(tái)的側(cè)壁高速行駛,做勻速圓周運(yùn)動(dòng).圖中粗線圓表示摩托車(chē)的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為h.下列說(shuō)法中正確的是( )
A. h越高,摩托車(chē)對(duì)側(cè)壁的壓力將越大
B. h越高,摩托車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度將越大
C. h越高,摩托車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將越大
D. h越高,摩托車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力將越大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列選項(xiàng)中,說(shuō)法正確的是:
A. 盧瑟福提出核式結(jié)構(gòu)模型,很好的解釋了粒子散射實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象
B. 電子穿過(guò)晶體時(shí)會(huì)產(chǎn)生衍射圖樣,這證明了電子具有粒子性
C. 借助于能量子的假說(shuō),愛(ài)因斯坦得出了黑體輻射的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的公式,與實(shí)驗(yàn)符合非常好
D. 射線是高速電子流,它的穿透能力比射線和射線都弱
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,用光滑的粗鐵絲做成一直角三角形,BC邊水平,AC邊豎直,∠ABC=β,∠A=α,AB及AC兩邊上分別套有細(xì)線系著的銅環(huán)M、N,當(dāng)它們靜止時(shí),細(xì)線跟AB所成的角γ,跟AC所成的角大小為θ(細(xì)線長(zhǎng)度小于BC)則
A. γ=β B. θ= C. θ> D. β <γ<
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一自行車(chē)靜止在地面上,現(xiàn)讓后輪以一定的角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng),輪胎邊緣有兩個(gè)泥土顆粒A、B,同時(shí)從同一高度被甩出,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,已知顆粒被甩出瞬間速度大小與在輪胎上運(yùn)動(dòng)時(shí)相等,速度方向沿輪胎切線方向,不計(jì)空氣阻力。則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 兩顆粒落地瞬間速度大小不等
B. 兩顆粒落地瞬間速度方向相同
C. ω越大,兩顆粒落地時(shí)間差Δt越小
D. ω越大,兩顆粒落地點(diǎn)的距離Δs不變
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