(2010?安徽模擬)I.下列有關(guān)高中物理實驗的說法中,不正確的一項是
D
D

A.“驗證力的平行四邊形定則”實驗采用的科學(xué)方法是等效替代法
B.電火花打點計時器的工作電壓是220V的交流電
C.在用打點計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中,由紙帶上的一系列點跡取計數(shù)點,可求出任意兩個計數(shù)點之間的平均速度
D.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,必須要用天平測出下落物體的質(zhì)量
Ⅱ.二極管是一種半導(dǎo)體元件,電路符號為“”,其特點是具有單向?qū)щ娦,即電流從正極流入時電阻比較小,而從負極流入時電阻比較大.
①某實驗興趣小組對某種晶體二極管的伏安特性曲線進行測繪.因二極管外殼所印的標(biāo)識模糊,為判斷正負極,用多用電表電阻擋測二極管的正反向電阻.將選擇開關(guān)旋至合適倍率,調(diào)整歐姆零點后,將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時,指針偏角比較。辉賹⒓t、黑表筆位置對調(diào)時,指針偏角比較大,由此判斷
端為二極管的正極.(選填“左”、“右”)
②廠家提供的伏安特性曲線如圖1.該小組只對加正向電壓時的伏安特性曲線進行了測繪,以驗證與廠家提供的數(shù)據(jù)是否一致,可選用的器材有:
A.直流電源,電動勢3V,內(nèi)阻忽略不計;
B.0~20Ω的滑動變阻器一只;
C.量程5V、內(nèi)阻約50kΩ的電壓表一只;
D.量程3V、內(nèi)阻約20kΩ的電壓表一只;
E.量程0.6A、內(nèi)阻約0.5Ω的電流表一只;
F.量程50mA、內(nèi)阻約5Ω的電流表一只;
G.待測二極管一只;
H.導(dǎo)線、電鍵等.
為了提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度,電壓表應(yīng)選用
D
D
,電流表應(yīng)選用
F
F
.(填序號字母)
③為了達到測量目的,請在答題卡上圖2的虛線框內(nèi)畫出正確的實驗電路原理圖.
④為了保護二極管,正向電流不要超過25mA,請你對本實驗的設(shè)計或操作提出一條合理的建議
在二極管支路串入一阻值合適的限流電阻起保護作用;
在二極管支路串入一阻值合適的限流電阻起保護作用;

⑤該小組通過實驗采集數(shù)據(jù)后描繪出了二極管的伏安特性曲線,通過對比,與廠家提供的曲線基本吻合.如果將該二極管與一阻值R=50Ω的電阻串聯(lián),再接至電動勢E=1.5V、內(nèi)阻不計的電源上,二極管處于正向?qū)顟B(tài).請你寫出根據(jù)題中給出的伏安曲線求通過二極管電流的步驟:(不要求求出結(jié)果)
設(shè)二極管兩端電壓為U,通過的電流為I,由閉合電路歐姆定律得方程U=1.5-50I,在二極管伏安圖象中作出該方程的直線,該直線與二極管伏安曲線相交,讀出交點的縱坐標(biāo)值即為I.
設(shè)二極管兩端電壓為U,通過的電流為I,由閉合電路歐姆定律得方程U=1.5-50I,在二極管伏安圖象中作出該方程的直線,該直線與二極管伏安曲線相交,讀出交點的縱坐標(biāo)值即為I.

分析:驗證平行四邊形實驗采用的是等效替代的方法,即一個合力與幾個分力共同作用的效果相同,可以互相替代,電火花計時器用的電源是220V交流電,根據(jù)
.
v
=
x
t
可以求出任意兩點間的平均速度.
注意多用電表黑表筆接的是內(nèi)部電源的正極,然后結(jié)合二極管正向?qū)ǚ聪蚪刂沟奶匦苑治觯?br />根據(jù)電源電動勢大小選擇電壓表量程,結(jié)合圖象中電流表的最大值選擇電流表的量程,連接電路圖時注意滑動變阻器是分壓接法還是限流接法,電流表是內(nèi)接還是外接;
要控制電路關(guān)鍵在于控制二極管兩端的電壓,故可以通過加入保護電阻分壓,或在調(diào)節(jié)時讓滑動變阻器分壓慢慢變大,進行控制;
根據(jù)閉合電路歐姆定律列方程結(jié)合二極管伏安特性曲線求解.
解答:解:I.A、合力與分力是等效替代的關(guān)系,所以本實驗采用的等效替代法,故A正確;
B、電火花打點計時器的工作電壓是220V的交流電,故B正確.
C、根據(jù)
.
v
=
x
t
可得,可以求出紙帶上任意兩個計數(shù)點之間的平均速度,故C正確.
D、驗證機械能守恒實驗需要驗證mgh=
1
2
mv2,因質(zhì)量m可以消去,所以本實驗不需要用天平測量質(zhì)量,故D錯誤.
題目要求選不正確的,故選:D.
II.①黑表筆接的是內(nèi)部電源的正極,因此電流從黑表筆流出,將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時,指針偏角比較小說明測得的阻值較大,因此此時測得的是反向電阻,即黑表筆連接的是二極管的負極,則左端為負極右端為正極;
②電源電動勢為3V,故電壓表選用量程為3V的D;
由描出的圖象可以看出最大電流為30mA,故電流表選擇量程為50mA的F即可;
③電壓從零開始測量,故選擇滑動變阻器分壓接法,二極管正向電阻較小,屬于小電阻故選擇電流表外接法,電路圖如圖:

④為了防止超過最大電流,可以在電路中串接保護電阻;同時也可以通過實驗方法,即慢慢調(diào)節(jié)滑動觸片,注視電流表,使電流表示數(shù)不得超過25mA;
⑤設(shè)二極管兩端電壓為U,通過的電流為I,由閉合電路歐姆定律得方程U=1.5-50I,在二極管伏安圖象中作出該方程的直線,該直線與二極管伏安曲線相交,讀出交點的縱坐標(biāo)值即為I.
故答案為:Ⅰ、D.
Ⅱ、①右②D,F(xiàn)③如圖
④a、在二極管支路串入一阻值合適的限流電阻起保護作用;b、閉合開關(guān)前滑動觸頭停在最左端,向右移動滑動觸頭時應(yīng)緩慢進行,同時仔細觀察電流表示數(shù)變化,以防止電流超過25mA.
⑤設(shè)二極管兩端電壓為U,通過的電流為I,由閉合電路歐姆定律得方程U=1.5-50I,在二極管伏安圖象中作出該方程的直線,該直線與二極管伏安曲線相交,讀出交點的縱坐標(biāo)值即為I.
點評:本題考查了歐姆表的原理及伏安特性曲線,綜合性較強,要求學(xué)生能全面掌握實驗知識;注意歐姆表的原理及分壓接法等基本原理.
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