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(2010?安徽模拟)I.下列有关高中物理实验的说法中,不正确的一项是
D
D

A.“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法
B.电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电
C.在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,由纸带上的一系列点迹取计数点,可求出任意两个计数点之间的平均速度
D.在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须要用天平测出下落物体的质量
Ⅱ.二极管是一种半导体元件,电路符号为“”,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某实验兴趣小组对某种晶体二极管的伏安特性曲线进行测绘.因二极管外壳所印的标识模糊,为判断正负极,用多用电表电阻挡测二极管的正反向电阻.将选择开关旋至合适倍率,调整欧姆零点后,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;再将红、黑表笔位置对调时,指针偏角比较大,由此判断
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.该小组只对加正向电压时的伏安特性曲线进行了测绘,以验证与厂家提供的数据是否一致,可选用的器材有:
A.直流电源,电动势3V,内阻忽略不计;
B.0~20Ω的滑动变阻器一只;
C.量程5V、内阻约50kΩ的电压表一只;
D.量程3V、内阻约20kΩ的电压表一只;
E.量程0.6A、内阻约0.5Ω的电流表一只;
F.量程50mA、内阻约5Ω的电流表一只;
G.待测二极管一只;
H.导线、电键等.
为了提高测量结果的准确度,电压表应选用
D
D
,电流表应选用
F
F
.(填序号字母)
③为了达到测量目的,请在答题卡上图2的虚线框内画出正确的实验电路原理图.
④为了保护二极管,正向电流不要超过25mA,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限流电阻起保护作用;
在二极管支路串入一阻值合适的限流电阻起保护作用;

⑤该小组通过实验采集数据后描绘出了二极管的伏安特性曲线,通过对比,与厂家提供的曲线基本吻合.如果将该二极管与一阻值R=50Ω的电阻串联,再接至电动势E=1.5V、内阻不计的电源上,二极管处于正向导通状态.请你写出根据题中给出的伏安曲线求通过二极管电流的步骤:(不要求求出结果)
设二极管两端电压为U,通过的电流为I,由闭合电路欧姆定律得方程U=1.5-50I,在二极管伏安图象中作出该方程的直线,该直线与二极管伏安曲线相交,读出交点的纵坐标值即为I.
设二极管两端电压为U,通过的电流为I,由闭合电路欧姆定律得方程U=1.5-50I,在二极管伏安图象中作出该方程的直线,该直线与二极管伏安曲线相交,读出交点的纵坐标值即为I.

分析:验证平行四边形实验采用的是等效替代的方法,即一个合力与几个分力共同作用的效果相同,可以互相替代,电火花计时器用的电源是220V交流电,根据
.
v
=
x
t
可以求出任意两点间的平均速度.
注意多用电表黑表笔接的是内部电源的正极,然后结合二极管正向导通反向截止的特性分析;
根据电源电动势大小选择电压表量程,结合图象中电流表的最大值选择电流表的量程,连接电路图时注意滑动变阻器是分压接法还是限流接法,电流表是内接还是外接;
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;
根据闭合电路欧姆定律列方程结合二极管伏安特性曲线求解.
解答:解:I.A、合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用的等效替代法,故A正确;
B、电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电,故B正确.
C、根据
.
v
=
x
t
可得,可以求出纸带上任意两个计数点之间的平均速度,故C正确.
D、验证机械能守恒实验需要验证mgh=
1
2
mv2,因质量m可以消去,所以本实验不需要用天平测量质量,故D错误.
题目要求选不正确的,故选:D.
II.①黑表笔接的是内部电源的正极,因此电流从黑表笔流出,将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时,指针偏角比较小说明测得的阻值较大,因此此时测得的是反向电阻,即黑表笔连接的是二极管的负极,则左端为负极右端为正极;
②电源电动势为3V,故电压表选用量程为3V的D;
由描出的图象可以看出最大电流为30mA,故电流表选择量程为50mA的F即可;
③电压从零开始测量,故选择滑动变阻器分压接法,二极管正向电阻较小,属于小电阻故选择电流表外接法,电路图如图:

④为了防止超过最大电流,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,使电流表示数不得超过25mA;
⑤设二极管两端电压为U,通过的电流为I,由闭合电路欧姆定律得方程U=1.5-50I,在二极管伏安图象中作出该方程的直线,该直线与二极管伏安曲线相交,读出交点的纵坐标值即为I.
故答案为:Ⅰ、D.
Ⅱ、①右②D,F③如图
④a、在二极管支路串入一阻值合适的限流电阻起保护作用;b、闭合开关前滑动触头停在最左端,向右移动滑动触头时应缓慢进行,同时仔细观察电流表示数变化,以防止电流超过25mA.
⑤设二极管两端电压为U,通过的电流为I,由闭合电路欧姆定律得方程U=1.5-50I,在二极管伏安图象中作出该方程的直线,该直线与二极管伏安曲线相交,读出交点的纵坐标值即为I.
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.
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