15.二極管是一種半導(dǎo)體元件,其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦,即電流從正極流入時(shí)電阻比較小,而從負(fù)極流入時(shí)電阻比較大.
(1)某課外興趣小組想要描繪某種晶體二極管的伏安特性曲線,因二極管外殼所印的標(biāo)識(shí)模糊,為判斷該二極管的正、負(fù)極,他們用多用電表電阻擋測(cè)二極管的正、反向電阻.其步驟是:將選擇開(kāi)關(guān)旋至合適倍率,進(jìn)行歐姆調(diào)零,將黑表筆接觸二極管的左端,紅表筆接觸右端時(shí),指針偏角比較小;然后將紅、黑表筆位置對(duì)調(diào)后再進(jìn)行測(cè)量,指針偏角比較大,由此判斷右端為二極管的正極(選填“左”、“右”);
(2)廠家提供的伏安特性曲線如圖1.為了驗(yàn)證廠家提供的數(shù)據(jù),該小組對(duì)加正向電壓時(shí)的伏安特性曲線進(jìn)行了描繪,可選用的器材有:
A.直流電源E:電動(dòng)勢(shì)5V,內(nèi)阻忽略不計(jì)
B.直流電源E:電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻忽略不計(jì)
C.滑動(dòng)變阻器R:0-20Ω
D.電壓表V1:量程3V,內(nèi)阻約500kΩ
E.電壓表V2:量程45V,內(nèi)阻約20kΩ
F.電流表uA:量程300uA,內(nèi)阻約400Ω
G.電流表mA:量程50mA,內(nèi)阻約5Ω
H.待測(cè)二極管D
I.單刀單擲開(kāi)關(guān);
J.導(dǎo)線若干
①為了提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度,選用的器材BCDFHI(填序號(hào)字母);
②為了達(dá)到測(cè)量目的,請(qǐng)?jiān)趫D2虛線框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖;
③為了保護(hù)二極管,反向電壓不要達(dá)到40V,請(qǐng)你對(duì)本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)或操作提出一條合理的建議:a.在二極管支路串入一阻值合適的分壓電阻起保護(hù)作用;b.閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)觸頭停在最左端,向右移動(dòng)滑動(dòng)觸頭時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行,同時(shí)仔細(xì)觀察電壓表示數(shù)變化,以防止電壓達(dá)到40V.

分析 (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;再根據(jù)原理選出必需的儀器;
(3)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;
(4)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(guò)加入保護(hù)電阻分壓,或在調(diào)節(jié)時(shí)讓滑動(dòng)變阻器分壓慢慢變大,進(jìn)行控制.

解答 解:(1)歐姆表內(nèi)部有電源,電源正極接在負(fù)接線柱上,當(dāng)紅表筆接觸右端時(shí),說(shuō)明紅表筆接入電源的負(fù)極;此時(shí)指針偏角較小,說(shuō)明電阻較大,故說(shuō)明接入了反向電壓,故二極管右端應(yīng)為正極;
(2)①給出的電源分別為5V和3V,而電壓表量程分別為3V和45V,則為了準(zhǔn)確測(cè)量,電源應(yīng)選擇電壓為3V的;而電壓表應(yīng)選3V量程進(jìn)行測(cè)量;而由坐標(biāo)可知,電路中電流較小,故電流表應(yīng)選50mA的即可;另外需要待測(cè)二極管及導(dǎo)線開(kāi)關(guān)等;故需要的儀器有BCDFHI
②為了得出完整的圖象,應(yīng)采用分壓接法,同時(shí)因正向電阻較小,故可以采用外接法,原理圖如圖;

③為了防止超過(guò)最大電流,可以在電路中串接保護(hù)電阻;同時(shí)也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法,即慢慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸片,注視電流表,使電流表示數(shù)不得超過(guò)25mA;
故答案為:(1)右;(2)①BCDFHI;②電路如圖;③a.在二極管支路串入一阻值合適的分壓電阻起保護(hù)作用;b.閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)觸頭停在最左端,向右移動(dòng)滑動(dòng)觸頭時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行,同時(shí)仔細(xì)觀察電壓表示數(shù)變化,以防止電壓達(dá)到40V

點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆表的原理及伏安特性曲線,綜合性較強(qiáng),要求學(xué)生能全面掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí);注意歐姆表的原理及分壓接法等基本原理.最后一問(wèn)中只要回答中任意一條均為正確的.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

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A.F1=3mgB.F1=2mgC.F2=3mgD.F2=5mg

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6.如圖甲所示為一臺(tái)小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖,內(nèi)阻r=1Ω,外電路電阻R1=R2=18Ω,電路中其余電阻不計(jì).發(fā)電機(jī)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),線圈匝數(shù)n=10,轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)每匝線圈的磁通量φ隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化,如圖乙所示,取π=3.14,則( 。
A.t=1.57×10-2s時(shí),該小型發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為零
B.串聯(lián)在外電路中的交流電流表的示數(shù)為2A
C.電阻R1消耗的功率為9W
D.從t=0到t=0.785×10-2s過(guò)程中,通過(guò)R1的電荷量為0.5×10-2C

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3.在光滑水平桌面上停放著兩輛玩具小車A、B,其質(zhì)量之比mA:mB=1:2,兩車 用一根輕質(zhì)細(xì)線縛住,中間夾著被壓縮的輕彈簧,當(dāng)燒斷細(xì)線,輕彈簧將兩車彈開(kāi),A車與B車(填選項(xiàng)前的編號(hào))(  )
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10.如圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖,兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),?為交流電流表.線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示.以下判斷正確的是( 。
A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為25 r/sB.電流表的示數(shù)為10 A
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20.如圖所示,半徑為R=0.4m的半圓形光滑軌道固定在水平地面上,A與B 兩點(diǎn)在同一豎直線上,質(zhì)量為m=1.5kg的小球以某一初速度自A點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道,沿軌道上升到最高點(diǎn)B后,以一定的速度水平飛出,最后落在水平地面上的C點(diǎn),現(xiàn)測(cè)出AC=1.6m.求:
(1)小球飛出B時(shí)的速度大?
(2)小球飛出前對(duì)B的作用力?
(3)小球落在水平地面上C點(diǎn)時(shí)的速度?

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7.如圖所示,木塊A放在木塊B的左端,A、B接觸面粗糙.用恒力F將A拉至B的右端,第一次將B固定在地面,F(xiàn)做功為W1,第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動(dòng),F(xiàn)做功為W2,比較二次做功應(yīng)有( 。
A.W1>W(wǎng)2B.W1=W2C.W1<W2D.不能確定

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A.物體上行與下行的位移相同
B.物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小為向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小的3倍
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5.如圖所示,粗糙水平圓盤上,質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起,隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.B的向心力是A的向心力的2倍
B.盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍
C.A、B都有垂直于半徑向后滑動(dòng)的趨勢(shì)
D.若B先滑動(dòng),則B對(duì)A的動(dòng)摩擦因數(shù)μA小于盤對(duì)B的動(dòng)摩擦因數(shù)μB

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