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1、填空题 LED发光二极管新技术已被广泛应用,某科技小组一同学想通过实验尽可能大范围描绘出发光二极管的伏安特性曲线来研究它的工作特性.
(1)实验室提供的器材如图甲所示(其中电压表内阻约20KΩ,电流表内阻约200Ω),该同学已连接了部分导线.请在下面线框内画出该实验电路图(用

?表示发光二极管)并在图甲中以划线代替导线,按实验要求将实物图连线补充完整______.
(2)实验测得这种发光二极管两端电压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
|
根据表中数据,在图乙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I-U图线______.
(3)若此发光二极管的最佳工作电流为12mA,现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连,还需串联一个约多大的电阻R=______Ω(保留三位有效数字),才能使它工作在最佳状态,请在图乙所示的坐标纸中画出电阻R的伏安特征图线______.

参考答案:(1)电压电流要从0测起,所以滑动变阻器应该用分压式;二极管的电阻更接近电流表的内阻,电流表应该用外接法.电路图如图

实物图的连接如图.

(2)根据表中数据,在图上描出各点,用光滑的曲线连接起来.如图.

(3)根据U-I图线,当二极管的工作电压为2V时,工作电流约为12mA,串联电阻上分到电压应为1V,
故应串联的电阻为:R=UI=1V12mA=83.3Ω
电阻R的伏安特征图线为:

故答案为
(1)如上图
(2)如上图
(3)83.3
本题解析:
本题难度:简单
2、计算题 如图所示,是用高电阻放电法测电容的实验电路图。其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q,从而求出其电容C。该实验的操作步骤如下:⑴按电路图接好实验电路;⑵接通电键S,调节电阻箱R的阻值,使微安表的指针接近满刻度.记下这时的电压表读数U0=6.2V和微安表读数I0=490μA;⑶断开电键S并同时开始计时,每隔5s或10s读一次微安表的读数i,将读数记录在预先设计的表格中;⑷根据表格中的12组数据,以t为横坐标,i为纵坐标,在坐标纸上描点(右图中用“×”表示)。根据以上实验结果和图象,可以估算出当电容器两端电压为U0时该电容器所带的电荷量Q0约为_________C,从而算出该电容器的电容约为________F.


参考答案:
图7-3-9
本题解析:
按照图中的点,用光滑曲线把它们依次连接起来,得到i-t图线,图线和横轴所围的面积就是放电量,即原来电容器的带电量。每小格相当于2.5×10-4C,用四舍五入法数得小方格有32个,所以Q0=8×10-3C。再由C= Q0/ U0,得C=1.3×10-3F。
本题难度:一般
3、填空题 量程为3V的电压表,其内阻约为3kΩ,现要求测出该电压表内阻的值,并有尽可能高的测量精确度,现有下列器材
| 器材代号 | 规?格 电池(E1) 电动势1.5V,内阻不计 电池(E2) 电动势6V,内阻不计 电流表(A1) 量程1.0mA,内阻约为400Ω 电流表(A2) 量程10mA,内阻约为40Ω 滑动变阻器(R1) 总阻值1700Ω,额定电流0.5A 滑动变阻器(R2) 总阻值50Ω,额定电流1A 变阻箱(R3) 总阻值0.1-999.9Ω,额定电流0.2A 变阻箱(R4) 总阻值0.1-9999.9Ω,额定电流0.2A 开关S及导线
|
(1)选用给定的一些器材,设计两个易于操作的电路,要求画出电路图并标出所用器材的代号.
(2)实验中应测量的物理量为______
(3)实验中测出电压表内阻的测量式为______.
参考答案:(1)要求测出该电压表内阻的值,并有尽可能高的测量精确度,故滑动变阻器采用分压接法;
由于电压表的内阻约为3kΩ,所以采用电流表(A1).
电路图:

(2)实验中应测量的物理量为:电压表示数U及电流表示数I
(3)根据欧姆定律得电压表内阻的测量式为RV=UI.
故答案为:(1)如图
(2)电压表示数U及电流表示数I
(3)RV=UI.
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 要测量电压表V1的内阻Rv,其量程为2 V,内阻约2 kΩ.实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6 A,内阻约0.1 Ω;
电压表V2,量程5 V,内阻R1="5" kΩ;
定值电阻R2,阻值为R2="3" kΩ;
滑动变阻器R3,最大阻值100 Ω
电源E,电动势6 V,内阻约0.5 Ω;
开关S一个,导线若干.
?
?
小题1:有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1的电压和电流,再计算出Rv.该方案实际上不可行,其最主要的原因是______________________________________________.
小题2:某同学选择电压表V2后,自己设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路,实验电路如图1所示,则被测电压表V1应接在电路中的_________(填“A”或“B”)处.
小题3:实验的实物连线如图2所示,还有两根导线没有接好,请在实物图上画出应接的导线.
小题4:实验中电压表V1读数U1,电压表V2的读数U2,试写出计算电压表V1内阻Rv的表达式Rv=_________________.(用题中字母表示)
参考答案:
小题1:
小题2:A
小题3:
小题4:
本题解析:解答:解:小题1:由于电压表的内阻很大,流过的电流较小,待测电压表V1和电流表A串连接入电压合适的测量电路中,电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流.
故其原因是:由于电压表的内阻很大,流过的电流较小,待测电压表V1和电流表A串连接入电压合适的测量电路中,电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流.
小题2:由于电压表V1接入电路后,由电流通过时其两端电压可以直接读出,因而利用串联分压的特点,选用标准电压表V2和定值电阻R2,反复测量通过滑动变阻器R3控制即可.测量电压表V1内阻Rv的实验电路如图所示:
,即V1应接在电路中的A处
小题3:实物图如下



(3)根据串联电路的特点有:
,式中U1表示V1的电压,U2表示V1?和R2串联的总电压.
故电压表内阻的表达式为:RV=
;中U1表示V1的电压,U2表示V1和R2串联的总电压.
点评:本题在课本基础实验的基础上有所创新,只要明确了实验原理,熟练应用电路的串并联知识,即可正确解答.
本题难度:一般
5、填空题 用以下器材测量待测电
阻Rx的阻值:
待测电阻Rx:阻值约为100Ω;
电源E:电动势约为6.0V、内阻忽略不计;
电流表X:量程50mA、内阻r1=20Ω;
电流表Y:量程300mA、内阻r2约为4Ω
定值电阻R0:阻值为20Ω;
滑动变阻器R:最大阻值为10Ω;
单刀单掷开关S、导线若干.测量电阻Rx的电路图如右图所示
(1)电路图中的电流表A1应该选择电流表______(填“X”或“Y”),开关S闭合前,滑动变阻器R滑片应该移到______端(填“A”、“B”或“无要求”)
(2)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则由已知量和测得量表示Rx的表达式为Rx=______.

参考答案:(1)用电流表A1测量通过待测电阻的电流,用电流表A2与定值电阻串联,则电流表A2的量程应大于A1的量程,故电流表A1应该选择电流表X.为了保护电路,开关S闭合前,滑动变阻器R滑片应该移到A端,使开关闭合后,电路中的电流最小.
(2)根据欧姆定律得:Rx=I2-I1I1R0-r1
故答案为:(1)X,A;
(2)I2-I1I1R0
本题解析:
本题难度:一般